Научная статья на тему 'ОЦЕНКА ДИНАМИКИ КАЧЕСТВА ВОДЫ ТРАНСГРАНИЧНОГО БАССЕЙНА РЕКИ УРАЛ'

ОЦЕНКА ДИНАМИКИ КАЧЕСТВА ВОДЫ ТРАНСГРАНИЧНОГО БАССЕЙНА РЕКИ УРАЛ Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
138
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ / Р. УРАЛ / КАЧЕСТВО ВОДЫ / ДИНАМИКА / ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОНИТОРИНГ / ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОД

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Козлова Мария Алексеевна, Сивохип Жанна Тарасовна

Актуальность. Трансграничный бассейн реки Урал (каз. Жайык) помимо природной составляющей испытывает значительный антропогенный прессинг. Особенно выделяется среднее течение реки, где сосредоточены крупные промышленные центры (Магнитогорский, Орский, Медногорский и пр.). Здесь развиты электроэнергетика, машиностроение, нефтехимия, металлургическая, горнодобывающая, легкая и другая промышленность. В работе проанализирована динамика изменения качества воды в бассейне р. Урал за период 2005-2020 гг. Методы. На основе доступных статистических данных государственных докладов «О состоянии и об охране окружающей среды» Оренбургской и Челябинской областей, а также Республики Башкортостан за 20052020 гг. оценка загрязненности речной воды в пределах российской части бассейна проведена путем нормирования среднегодового содержания химических веществ в речной воде на величину их рыбохозяйственных ПДК. Для территории Республики Казахстан анализировались данные Агентства Республики Казахстан по статистике и РГП «Казгидромет» за 2009-2021 гг., где приведена информация об индексе загрязнения воды или комплексном индексе загрязненности вод. Результаты. Показано, что в последнее десятилетие характерными загрязняющими веществами воды р. Урал и ее притоков стали соединения тяжелых металлов (медь, цинк, железо, хром шестивалентный), марганец, азот аммонийный и нитритный, сульфаты, нефтепродукты, органические вещества по БПК5 и ХПК. Отмечено увеличение содержания основных загрязняющих веществ с течением времени, а также по руслу реки - от истока к устью. Отдельной проблемой является высокое и экстремально высокое загрязнение отдельных притоков р. Урал, таких как реки Блява, Таналык и Худолаз, в бассейнах которых необходимо проводить специальные мероприятия, способные существенно повлиять на экологическую ситуацию.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Козлова Мария Алексеевна, Сивохип Жанна Тарасовна

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

ASSESSMENT OF WATER QUALITY DYNAMICS IN THE TRANSBOUNDARY BASIN OF THE URAL RIVER

Relevance. The transboundary basin of the Ural River (kaz. Zhaiyk) is experiencing significant anthropogenic pressure in addition to the natural component. The middle course of the river stands out especially, where large industrial centers are concentrated (Magnitogorsk, Orsk, Mednogorsk, etc.). There is an electric power industry, mechanical engineering, petrochemistry, metallurgical, mining, light and other industries. The paper analyzes the dynamics of changes in water quality in the basin of the Ural River for the period 2005-2020. Methods. Statistical data from the State reports “On the state and protection of the environment” of the Orenburg and Chelyabinsk regions, as well as the Republic of Bashkortostan for 2005-2020 were analyzed. The assessment of river water pollution within the Russian part of the basin was carried out by normalizing the average annual content of chemicals in river water by the value of their fishery MPC. For the territory of the Republic of Kazakhstan, the data of the Agency of the Republic of Kazakhstan on Statistics and “Kazhydromet” for 2009-2021 were analyzed, which provides information on water pollution index or complex water pollution index. Results. Shown, that in the last decade, heavy metal compounds (copper, zinc, iron, hexavalent chromium), manganese, ammonium and nitrite nitrogen, sulfates, oil products, organic substances according to BOD5 and COD have become characteristic pollutants of the water of the Ural River and its tributaries. An increase in the content of the main pollutants over time is shown, as well as along the riverbed - from the source to the mouth. A separate problem is the high and extremely high pollution of certain tributaries of the Ural River, such as the Blyava, Tanalyk and Khudolaz rivers. It is necessary to carry out special measures that can significantly affect the ecological situation in these territories.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА ДИНАМИКИ КАЧЕСТВА ВОДЫ ТРАНСГРАНИЧНОГО БАССЕЙНА РЕКИ УРАЛ»

УДК 504.4.054 DOI: 10.35567/19994508_2022_6_7

Оценка динамики качества воды трансграничного бассейна реки Урал

М.А. Козлова1 ЕЗ , Ж.Т. Сивохип2 Е>

ISI mblshok@mail.ru

1 Институт водных проблем Российской академии наук, Москва, Россия

2 Институт степи Уральского отделения Российской академии наук, г. Оренбург, Россия

АННОТАЦИЯ

Актуальность. Трансграничный бассейн реки Урал (каз. Жайык) помимо природной составляющей испытывает значительный антропогенный прессинг. Особенно выделяется среднее течение реки, где сосредоточены крупные промышленные центры (Магнитогорский, Орский, Медногорский и пр.). Здесь развиты электроэнергетика, машиностроение, нефтехимия, металлургическая, горнодобывающая, легкая и другая промышленность. В работе проанализирована динамика изменения качества воды в бассейне р. Урал за период 2005-2020 гг. Методы. На основе доступных статистических данных государственных докладов «О состоянии и об охране окружающей среды» Оренбургской и Челябинской областей, а также Республики Башкортостан за 20052020 гг. оценка загрязненности речной воды в пределах российской части бассейна проведена путем нормирования среднегодового содержания химических веществ в речной воде на величину их рыбохозяйственных ПДК. Для территории Республики Казахстан анализировались данные Агентства Республики Казахстан по статистике и РГП «Казги-дромет» за 2009-2021 гг., где приведена информация об индексе загрязнения воды или комплексном индексе загрязненности вод. Результаты. Показано, что в последнее десятилетие характерными загрязняющими веществами воды р. Урал и ее притоков стали соединения тяжелых металлов (медь, цинк, железо, хром шестивалентный), марганец, азот аммонийный и нитритный, сульфаты, нефтепродукты, органические вещества по БПК5 и ХПК. Отмечено увеличение содержания основных загрязняющих веществ с течением времени, а также по руслу реки - от истока к устью. Отдельной проблемой является высокое и экстремально высокое загрязнение отдельных притоков р. Урал, таких как реки Блява, Таналык и Худолаз, в бассейнах которых необходимо проводить специальные мероприятия, способные существенно повлиять на экологическую ситуацию.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: водные ресурсы, р. Урал, качество воды, динамика, государственный мониторинг, загрязнение вод.

Финансирование: Работа выполнена за счет средств гранта Российского научного фонда (проект № 22-27-00239).

Для цитирования: Козлова В.А., Сивохип Ж.Т. Оценка динамики качества воды трансграничного бассейна реки Урал // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2022. № 6. С. 107-119. DOI: 10.35567/19994508_2022_6_7.

Дата поступления 7.10.2022.

© Козлова М.А., Сивохип Ж.Т., 2022

Assessment of water quality dynamics in the transboundary basin of the Ural River Kozlova М.А.1 ISI ©, Sivokhip ZX2 ©

ISI mblshok@mail.ru

1 Water Problems Institute, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

2 Institute of the Steppe, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Orenburg, Russia ABSTRACT

Relevance. The transboundary basin of the Ural River (kaz. Zhaiyk) is experiencing significant anthropogenic pressure in addition to the natural component. The middle course of the river stands out especially, where large industrial centers are concentrated (Magnitogorsk, Orsk, Mednogorsk, etc.). There is an electric power industry, mechanical engineering, petrochemistry, metallurgical, mining, light and other industries. The paper analyzes the dynamics of changes in water quality in the basin of the Ural River for the period 2005-2020. Methods. Statistical data from the State reports "On the state and protection of the environment" of the Orenburg and Chelyabinsk regions, as well as the Republic of Bashkortostan for 2005-2020 were analyzed. The assessment of river water pollution within the Russian part of the basin was carried out by normalizing the average annual content of chemicals in river water by the value of their fishery MPC. For the territory of the Republic of Kazakhstan, the data of the Agency of the Republic of Kazakhstan on Statistics and "Kazhydromet" for 2009-2021 were analyzed, which provides information on water pollution index or complex water pollution index. Results. Shown, that in the last decade, heavy metal compounds (copper, zinc, iron, hexavalent chromium), manganese, ammonium and nitrite nitrogen, sulfates, oil products, organic substances according to BOD5 and COD have become characteristic pollutants of the water of the Ural River and its tributaries. An increase in the content of the main pollutants over time is shown, as well as along the riverbed - from the source to the mouth. A separate problem is the high and extremely high pollution of certain tributaries of the Ural River, such as the Blyava, Tanalyk and Khudolaz rivers. It is necessary to carry out special measures that can significantly affect the ecological situation in these territories.

Keywords: water resources, Ural river, water quality, dynamics, state monitoring, water pollution.

Financing: The work was supported by a grant from the Russian Science Foundation (project № 22-27-00239).

For citation: Kozlova M.A., Sivokhip Z.T. Assessment of water quality dynamics in the transboundary basin of the Ural River. Water Sector of Russia: Problems, Technologies, Management. 2022. No. 6. P. 107-119. DOI: 10.35567/19994508_2022_6_7.

Received 7.10.2022

ВВЕДЕНИЕ

Водосборный бассейн трансграничной р. Урал (каз. Жайык) занимает площадь более 231 000 км2. Исток р. Урал находится на территории Республики Башкортостан. Верхнее течение реки до г. Новотроицка располагается на территории Российской Федерации вдоль границы Челябинской обл. и Республики Башкортостан. В среднем течении р. Урал проходит по территории Оренбургской обл. (Россия) и частично - по территории Западно-Казахстанской обл. (Республика Казахстан). Нижнее течение р. Урал полностью располагается на территории Казахстана (Западно-Казахстанская и Атырауская области).

Химический состав вод определяется двумя факторами - природным и антропогенным. Природный фон связан с проявлением локальных физико-географических условий: разнообразным петрографическим составом горных пород, составом и свойствами почв, наличием карста, различиями в степени естественной зарегулированности стока и другими факторами.

Крайняя западная часть бассейна занимает восточный склон хребта Уралтау и краевой хребет Ирендык. В центральной и практически всей восточной части, относящейся к зоне Магнитогорского прогиба, наибольшее распространение получили отложения девонского и каменноугольного возраста, представленные разнообразными породами вулканогенного комплекса, флишоидными и карбонатными породами. С интрузиями магматических пород, прорывающими осадочные и вулканические породы, генетически связаны месторождения маг-нетитовых руд (Магнитогорское, Малый Куйбас). В девонское время вулканические процессы, происходившие на дне палеоокеана, способствовали образованию залежей медно-цинково-колчеданных руд (месторождения Учалинское, Сибайское, Молодежное, Александринское, Подольское, Узельгинское, Гайское, Летнее, Осеннее, Барсучий Лог, Джусинское, Еленовское и др.). На междуречных пространствах коренные породы часто покрыты рыхлыми накоплениями (корой выветривания) мезозойского пенеплена [1]. Уральский регион богат месторождениями железных руд, особенно магнетитом [2].

С учетом специфики геологических условий отметим, что природные воды данного региона характеризуются повышенным содержанием тяжелых металлов. Они не подвергаются биодеградации и обладают способностью аккумулироваться в различных компонентах экосистемы, в т. ч. и в живых организмах [3].

Природный химический состав воды в бассейне р. Урал испытывает существенное изменение под влиянием хозяйственной деятельности. По берегам р. Урал и в ее бассейне построено множество крупных промышленных центров, в которых развита металлургическая промышленность, машиностроение, нефтехимия, горнодобывающая, пищевая, легкая и др. промышленность, электроэнергетика. Кроме того, в пределах исследуемого бассейна наряду с промышленностью развито сельское хозяйство, в т. ч. и орошаемое земледелие.

В бассейне Урала размещаются крупные промышленные узлы: Магнитогорский в Челябинской обл. (Магнитогорский металлургический комбинат; ОАО «Магнитстрой»); Оренбургский, Орский и Медногорский в Оренбургской обл. (Ириклинская ГРЭС - самый крупный водопользователь промышленности; предприятия топливной промышленности - Оренбургнефть, Орскнефтесинтез, Оренбурггазпромэнерго; предприятия цветной металлургии - комбинат «Южуралникель», Гайский горно-обогатительный комбинат; предприятия - Орск-Халиловский металлургический комбинат, Медногор-ский медно-серный комбинат), а также предприятия городов Учалы, Сибай, Миндяк (Республика Башкортостан) [4].

Таким образом, ухудшение качества поверхностных вод в бассейне р. Урал обусловлено, главным образом, организованными сбросами сточных вод с промышленных предприятий и с городских очистных сооружений; ливневым стоком с поверхности водосборов не канализованных населенных пунктов и сельскохозяйственных объектов. Наиболее сложная водохозяйственная обстановка в российской и казахстанской частях бассейна р. Урал возникает в период аварийного поступления в реку и ее притоки загрязняющих веществ, особенно в период минимального стока воды [5]. Целью данной работы являлась оценка динамики качества воды р. Урал и ее притоков.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Материалами исследования послужили доступные статистические данные государственных докладов «О состоянии и об охране окружающей среды» Оренбургской и Челябинской областей, а также Республики Башкортостан за 2005-2020 гг.1. Оценка загрязненности речной воды в пределах российской части бассейна проведена путем нормирования среднегодового содержания химических веществ в речной воде на величину их рыбохозяйственных ПДК.

Для территории Республики Казахстан анализировались данные Агентства Республики Казахстан по статистике и РГП «Казгидромет» за 2009-2021 гг.2, где приведена информация об ИЗВ (далее - индекс загрязнения воды) или КИЗВ (далее - комплексный индекс загрязненности вод), либо о классе качества водного объекта.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В последнее десятилетие характерными загрязняющими веществами воды р. Урал и ее притоков стали соединения тяжелых металлов (медь, цинк, железо, хром шестивалентный), марганец, азот аммонийный и нитритный, сульфаты, нефтепродукты, органические вещества по БПК5 и ХПК. Рассмотрим более подробно каждый из субъектов Российской Федерации и Республики Казахстан, на территории которых расположен бассейн р. Урал. Бассейн реки Урал в пределах Республики Башкортостан

В настоящее время на территории Республики Башкортостан «Башкирское УГМС» проводит наблюдения на 4 притоках р. Урал - Большой Кизил, Сак-мара, Зилаир и Большой Ик, до 2011 г. - также на реках Худолаз и Таналык. С 2011 г. наблюдения за качеством воды рек Таналык и Худолаз осуществляет Федеральное государственное учреждение по мониторингу водных объектов бассейнов рек Белой и Урала (ФГУ МВО БУ).

Наиболее загрязненными являются реки Худолаз и Таналык, воды которых характеризуются высоким и экстремально высоким содержанием тяжелых металлов, что обусловлено минеральным составом почв и длительным техногенным воздействием горнорудного производства на компоненты окружающей среды.

Загрязнение р. Худолаз суммируется в результате попадания в воды загрязняющих веществ из двух источников: это сбросы непосредственно в реку карьерных вод Худолазского месторождения известняков и дополнительный приток загрязненных вод за счет попадания сточных вод через приток р. Ху-долаз - Карагайлы, который также относится к категории малых рек с дли-

1 Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Оренбургской области» в 2005-2020 гг. - Оренбург.: Правительство Оренбургской области. 2005-2020 гг. Доклад «Об экологической ситуации в Челябинской области» в 2005-2020 гг. Челябинск: Министерство экологии Челябинской области. 2005-2020 гг. Государственный доклад «О состоянии природных ресурсов и окружающей среды Республики Башкортостан» в 2005-2020 гг. Уфа: министерство природопользования и экологии Республики Башкортостан. 2005-2020 гг.

2 Статистический сборник «Охрана окружающей среды в Республике Казахстан». Астана. 2009-2020 гг. Информационный бюллетень «О состоянии окружающей среды Республики Казахстан». РГП «Казгидромет»: Нур-Султан. 2014-2021 гг.

тельным воздействием предприятий горнодобывающей промышленности. В водоток осуществляется сброс недостаточно очищенных шахтно-рудничных вод Сибайского подземного рудника и карьерных вод Камаганского карьера. Значительное влияние на качество воды р. Таналык оказывают подотвальные сточные воды АО «Бурибаевский ГОК», ООО «Водоканал» г. Баймак, шахтные воды ООО «Башкирская медь». Значительные массивы отходов добычи и переработки минерального сырья Октябрьского месторождения, расположенного в бассейне р. Таналык; складированные в карьерах месторождения отвалы являются дополнительными источниками загрязнения поверхностных вод [6].

В 2011 г. среднегодовое содержание цинка, марганца и меди превышало ПДКрх в несколько раз: цинк - до 33,5 ПДК (устье р. Худолаз); марганец - от 1,9 ПДК (устье р. Таналык) до 9,0 ПДК (устье р. Худолаз); медь - от 4,6 ПДК (устье р. Большая Уртазымка) до 7,6 ПДК (устье р. Таналык).

Основными загрязняющими компонентами остальных притоков р. Урал на территории Республики Башкортостан являются железо общ., медь и нефтепродукты (рис. 1), класс качества за период с 2007 по 2020 гг. варьировал в пределах 3а - 4а.

12,5

2007 2008 2009 2010 2011 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Год ■ Железо общ. [; Медь I Нефтепродукты

Рис. 1. Среднегодовая концентрация основных загрязняющих веществ в р. Зилаир за 2007-2020 гг.

Fig. 1. The average annual concentration of main pollutants in the Zilair River over the 2007-2020 period.

Бассейн реки Урал в пределах Челябинской области

Наблюдения за качеством воды р. Урал ведутся в пяти контрольных створах. Кроме того, в пределах области река зарегулирована двумя крупными водохранилищами - Верхнеуральским и Магнитогорским. На Верхнеуральском водохранилище наблюдения за качеством воды ведутся в одном контрольном створе, на Магнитогорском - в двух створах.

Основными загрязняющими веществами являются медь, марганец, цинк, нефтепродукты, железо общ., органические вещества по ХПК и БПК5, сульфаты, азот нитрит и пр.

Рис. 2. Среднегодовая концентрация основных загрязняющих веществ в р. Урал в черте г. Верхнеуральска за 2007-2019 гг. Fig. 2. The average annual concentration of the main pollutants in the Ural River within the city of Verkhneuralsk over 2007-2019.

Рис. 3. Среднегодовая концентрация основных загрязняющих веществ в р. Урал 0,6 км ниже с. Богдановское за 2007-2018 гг. Fig. 3. The average annual concentration of the main pollutants in the Ural River 0.6 km downstream of the village of Bogdanovskoye over 2007-2018.

В створе г. Верхнеуральска организованные источники загрязнения реки отсутствуют, и речная вода загрязняется преимущественно поверхностным стоком с водосборной площади. При этом наблюдается существенное загрязнение тяжелыми металлами, где концентрация марганца превышала в некоторые годы ПДК в 7-10 раз (рис. 2).

Ниже г. Верхнеуральска, а также в районе г. Магнитогорска р. Урал загрязняется недостаточно очищенными промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами.

В замыкающем створе на границе Челябинской обл. (0,6 км ниже с. Богда-новское) также преобладает загрязнение марганцем, цинком и медью (рис. 3). При этом за последние пять лет концентрация марганца снижается, тогда как концентрация меди - продолжает расти.

В целом, если проанализировать изменение содержания основных загрязняющих веществ (медь, цинк, марганец), то заметно их увеличение от верхнего поста вниз по течению (рис. 4), что связано с влиянием Магнитогорского промышленного узла.

4,5

1

12345678 -2012 -2013 -2014 2015

Год

-2016 —2017 -2018 -2019

Рис. 4. Среднегодовая концентрация меди в р. Урал от истока к устью: 1 - р. Урал в черте г. Верхнеуральска, 2 - р. Урал 1,0 км ниже г. Верхнеуральска, 3 - Верхнеуральское вдхр в черте п. Спасский, 4 - р. Урал 13,0 км выше г. Магнитогорска, 5 - Магнитогорское вдхр в черте г. Магнитогорска, 6 - Магнитогорское вдхр 10 км ниже г. Магнитогорска, 7 - р. Урал 18,0 км ниже г. Магнитогорска, 8 - р. Урал 0,6 км ниже с. Богдановское. Fig. 4. The average annual concentration of copper in the Ural River from source to mouth: 1 - the Ural River within the city of Verkhneuralsk, 2 - the Ural River 1.0 km below the city of Verkhneuralsk, 3 - the Verkhneuralskoye Reservoir within the boundaries of the village of Spassky, 4 - the Ural River 13.0 km above the city of Magnitogorsk, 5 - the Magnitogorsk Reservoir within the city of Magnitogorsk , 6 - Magnitogorsk reservoir 10 km below the city of Magnitogorsk, 7 - the Ural River 18.0 km below the city of Magnitogorsk, 8 - the Ural River 0.6 km below the village of Bogdanovskoye.

Бассейн реки Урал в пределах Оренбургской области

Наблюдения за качеством воды р. Урал проводятся в пяти пунктах, 11 створах (в том числе, двух створах Ириклинского водохранилища), а также на восьми притоках в 11 створах (реки Б. Уртазымка, Суундук, Илек, Сакмара, Блява, Салмыш, Б. Юшатырь, Б. Ик).

Основными загрязняющими веществами, характерными для водотоков Оренбургской обл., являются соединения тяжелых металлов, соединения биогенных элементов - азот аммонийный, нитритный и нитратный, из главных ионов - сульфаты, магний; нефтепродукты, окисляемые органические вещества по БПК5 и ХПК, хлорорганические пестициды.

Во входном створе в Оренбургской обл. (с. Березовка) качество воды р. Урал преимущественно характеризуется как «сильно загрязненная», где характерными загрязняющими веществами являются медь, сульфаты, органические вещества и азот нитритный (рис. 5). При этом за последнее десятилетие наблюдается некоторое увеличение содержания меди, и - наоборот - уменьшение азота нитритного, концентрация которого с 2017 г. не превышает ПДК.

Одним из самых загрязненных участков в русле р. Урал является створ 2 км ниже г. Оренбурга, который характеризуется классом качества 3б-4а «очень загрязненная» - «грязная». Превышения ПДК наблюдаются для меди и азота нитритного (в некоторые годы до 4,5 ПДК), нефтепродуктов (до 2,1 ПДК), азота аммонийного, сульфатов, ХПК и БПК5.

В выходном створе с территории Российской Федерации (с. Илек) отмечается некоторое снижение содержания меди и азота нитритного, а также увеличение содержания сульфатов и ХПК (рис. 6).

4

3,5

з 2,5 ■ 2 1,5 1

0,5

I

II

1

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Год ■■ Медь ^нп Сульфаты 6ПК5 ХПК

Азот нитрит. .........Линейная (Медь) Линейная (ХПК}

Рис. 5. Среднегодовая концентрация основных загрязняющих веществ в р. Урал в с. Березовка за 2010-2020 гг. Fig. 5. The average annual concentration of the main pollutants in the Ural River in the village of Berezovka over 2010-2020.

Рис. 6. Среднегодовая концентрация основных загрязняющих веществ в р. Урал в с. Илек за 2007-2020 гг.

Fig. 6. The average annual concentration of the main pollutants in the Ural River in the village of Ilek over 2007-2020.

Отдельно необходимо выделить сильно загрязненные притоки Урала, особенно реки Блява и Илек. Вода этих рек является «грязной» и «очень грязной» (по УКИЗВ).

Мощное техногенное воздействие испытывают поверхностные водные объекты г. Медногорска, которые представлены реками Блява (приток р. Урала IV порядка) и притоками р. Блява - Шарля, Херсонка, Джерекля, а также впадающими в них ручьями. Антропогенное воздействие вызвано, в первую очередь, технологическими процессами металлургического комбината, в частности фильтрацией и разгрузкой стоков с прудов-отстойников ООО «Медногорский медно-серный комбинат» и отвалов пород и некондиционных руд Блявинско-го рудника. Содержание меди и цинка в некоторые годы превышало ПДК более чем в 200 и 70 раз соответственно (см. рис. 7).

Следует отметить, что заметно более высокие среднегодовые концентрации железа, меди, цинка и пр. элементов в некоторые года связаны с аварийными выбросами на промышленных предприятиях или в сфере ЖКХ.

В створе р. Илек - п. Веселый (входной створ на территорию России со стороны Республики Казахстан) ежегодно обнаруживается шестивалентный хром (в некоторых случаях концентрация превышает ПДК в 3 и более раз), источником загрязнения которого являются сточные воды АО «Завод хромовых соединений», г. Актобе (Республика Казахстан). Превышения ПДК наблюдаются также по азоту нитритному, меди, цинку, хлоридам, сульфатам и пр., в результате возникает проблема трансграничного переноса со стоком р. Илек. Несмотря на то что к створу с. Илек содержание этих компонентов существенно уменьшается, в районе российско-казахстанской границы в водах р. Урал формируется повышенное содержание многих химических элементов.

Рис. 7. Среднегодовая концентрация основных загрязняющих веществ

в р. Блява в 1 км ниже г. Медногорска за 2006-2020 гг. Fig. 7. The average annual concentration of the main pollutants in the Blyava River 1 km downstream of the city of Mednogorsk over 2006-2020.

Бассейн реки Урал в пределах Республики Казахстан

В официальных статистических материалах Республики Казахстан приведены данные о качестве воды рек Урал (Жайык) и Илек (Елек). До 2013 г. использовался ИЗВ, который рассчитывался для шести показателей, а с 2014 по 2018 гг. - КИЗВ. КИЗВ характеризует степень превышения нормативного значения по каждому иону, лимитирующему качество воды. В отличии от КИЗВ,

величина УКИЗВ (удельный комбинаторный индекс загрязненности воды), используемая в России, дополнительно учитывает частоту этого превышения и базируется на дифференцированной (по отдельным показателям) и комплексной (по всей совокупности контролируемых химических компонентов) оценке качества воды. С 2019 г. в Республике Казахстан была принята «Единая система классификации качества воды в водных объектах», согласно которой все водные объекты оцениваются по 5 классам водопользования.

Река Урал (Жайык) в период 2009-2019 гг. характеризовалась как «чистая» или «умеренно загрязненная», где ИЗВ не превышал 1,08, а КИЗМ - 1,75. С 2019 г. река относится к 4 классу водопользования («воды этого класса пригодны только для орошения и промышленного водопользования, включая гидроэнергетику, добычу полезных ископаемых, гидротранспорт). Для использования вод этого класса для хозяйственно-питьевого водопользования требуется интенсивная (глубокая) подготовка вод на водозаборах. Воды этого класса не рекомендованы для целей рекреации»3, в некоторых случаях воды не нормировались (> 5 класс).

В целом с территории России поступают, по классификации Росгидромета, «очень загрязненные» и «загрязненные» воды, где источниками загрязнения служат коммунальные и промышленные предприятия как в российской части бассейна, так и в казахстанской - главным образом, в бассейне р. Илек [7]. Как отмечают некоторые авторы (см., например [8]), наблюдается снижение загрязненности р. Урал (Жайык) от трансграничного створа в с. Январцево ниже по течению до Жайык-Каспийского канала, т. е. загрязнение формируется преимущественно трансграничным переносом с территории России и впадением загрязненных притоков выше г. Уральска.

В низовьях Урала сбросов сточных вод практически нет (за исключением участка в районе г. Атырау, где располагаются коммунально-бытовые очистные сооружения и промышленные предприятия, в частности, ТОО «Атыра-уский НПЗ», АО «Атырауская ТЭЦ» и ТОО «Атырауполипропилен». Но из выгребных ям и септиков сельских поселений, с животноводческих ферм, с городской территории, фильтровальных станций и площадок «сброса сточных вод на рельеф» с грунтовыми водами и коллекторно-ливневыми стоками некоторые загрязнения могут попасть в реку [7].

Река Илек (Елек) в трансграничном створе в период 2009-2019 гг. характеризовалась как «грязная» или «очень грязная», где максимальные значения ИЗВ равнялись 6,34, а КИЗМ - 4,93. С 2019 г. река относится к 4 классу водопользования или не нормируется (> 5 класс). Как отмечалось, основными загрязняющими веществами являются медь, хром шестивалентный, бор, цинк, марганец, азот (аммонийный и нитритный), а основным источником загрязнения - попуски с прудов-накопителей городов Актобе и Алга (бор) Республики Казахстан. Источником хрома являются сбросы завода хромовых соединений в г. Актобе.

3 Статистический сборник «Охрана окружающей среды в Республике Казахстан». Астана. 2009-2020 гг.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ гидрохимической информации, доступной из данных государственной отчетности, показал существенную разрозненность, что негативно влияет на возможность оценки динамики качества вод отдельно по регионам и в целом по всему бассейну р. Урал.

Динамика качества воды в бассейне Урала определяется взаимодействием антропогенных и природных факторов, особенно в верхнем течении. Водные объекты бассейна р. Урал содержат ионы тяжелых металлов, биогенных элементов, нефтепродуктов, органических веществ (по БПК5 и ХПК) и пр., количество которых в большой степени превышает ПДКрх. При этом на некоторых участках реки, особенно подверженных влиянию крупных промышленных центров, отмечается увеличение содержания основных загрязняющих веществ (медь, цинк, марганец) от верхнего створа вниз по течению. Следует отметить, что значительное превышение среднегодовых концентраций некоторых загрязняющих веществ в отдельные годы связано, в основном, с аварийными выбросами на промышленных предприятиях или в секторе ЖКХ.

Отдельной проблемой является высокое и экстремально высокое загрязнение притоков Урала, таких как реки Блява, Таналык и Худолаз, в бассейнах которых необходимо проводить специальные мероприятия, способные существенно повлиять на экологическую ситуацию.

Таким образом, для сокращения загрязнения трансграничной р. Урал промышленными, коммунально-бытовыми, сельскохозяйственными стоками следует осуществлять регулярный контроль и мониторинг состояния воды не только в акватории самой реки, но и в ее притоках, которые привносят существенное загрязнение в основной водоток.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Павлейчик В.М., Сивохип Ж.Т. Формирование качества поверхностных вод бассейна верхнего течения реки Урал в условиях техногенной трансформации природной среды // Водные ресурсы. 2013. Т. 40. № 5. С. 456-467. DOI: 10.7868/S032105961304010X.

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

2. Кужина Г.Ш., Янтурин С.И. Исследование загрязнения тяжелыми металлами донных отложений верхнего течения р. Урал // ВЕСТНИК ОГУ. 2009. №6 (100). С. 582-584.

3. Кужина Г.Ш., Янтурин С.И. Исследование содержания тяжелых металлов в верхнем течении реки Урал // ВЕСТНИК ОГУ. 2010. №1(107). С. 106-109.

4. Минаев Э.Ф., Фатхутдинова Р.Ш. Интегральная оценка экологического состояния водных объектов бассейна реки Урал (в пределах Российской Федерации) // SCIENCE TIME. 2016. № 1 (25). С. 315-322.

5. Заславская М.Б., Пахомова О.М., Фролова Н.Л. Качество вод в бассейне р. Урал как одна из системных проблем трансграничного водопользования между Россией и Казахстаном // Степи Северной Евразии: мат-лы VII Международного симпозиума. Оренбург: ИС УрО РАН, Печатный дом «Димур». 2015. С. 348-351.

6. Галеева Э.М., Рашитова Л.Н. Особенности гидрохимического состава поверхностных водных объектов Башкирского Зауралья // Астраханский вестник экологического образования. 2018. № 1 (43). С. 154-164.

7. Магрицкий Д.В., Ефимова Л.Е., Гончаров А.В., Кенжебаева А.Ж. Особенности современного водопользования в нижнем течении р. Урал, его проблемы и гидроэкологические последствия // Вопросы степеведения. 2022. № 1. С. 28-49. DOI: 10.24412/2712-86282022-1-28-49.

8. Бурлибаев М.Ж., Амиргалиев Н.А., Шенбергер И.В. Современные гидроэкологические и токсикологические проблемы трансграничного стока рек бассейна Жайыка (Урала) и характер трансформации их параметров // Гидрометеорология и экология. 2013. № 2. С. 76-107.

REFERENCES

1. Pavleychik V.M., Sivokhip Z.T. Formation of the quality of surface waters in the basin of the upper reaches of the Ural River in the conditions of technogenic transformation of the natural environment. Water resources. 2013. Vol. 40. No. 5. P. 456-467. DOI: 10.7868/S032105961304010X (In Russ.).

2. Kuzhina G.Sh., Yanturin S.I. Investigation of pollution by heavy metals of bottom sediments of the upper reaches of the Ural River. VESTNIK OGU. 2009. No. 6(100). P. 582-584 (In Russ.).

3. Kuzhina G.Sh., Yanturin S.I. Investigation of the content of heavy metals in the upper reaches of the Ural River. VESTNIK OGU. 2010. No. 1(107). P. 106-109 (In Russ.).

4. Minaev E.F., Fatkhutdinova R.Sh. Integral assessment of the ecological state of water bodies in the Ural River basin (within the Russian Federation). SCIENCE TIME. 2016. No. 1 (25). P. 315-322 (In Russ.).

5. Zaslavskaya M.B., Pakhomova O.M., Frolova N.L. Water quality in the Ural river basin as one of the systemic problems of transboundary water use between Russia and Kazakhstan. Steppes of Northern Eurasia: Proceedings of the VII International Symposium. Orenburg: IS UB RAS, Dimur Printing House. 2015. P. 348-351 (In Russ.).

6. Galeyeva E.M., Rashitova L.N. Features of the hydrochemical composition of surface water bodies of the Bashkir Trans-Urals. Astrakhan Bulletin of Ecological Education. 2018. No. 1(43). P. 154-164 (In Russ.).

7. Magritsky D.V., Efimova L.E., Goncharov A.V., Kenzhebaeva A.Zh. Features of modern water use in the lower reaches of the Ural River, its problems and hydroecological consequences. Problems of steppe science. 2022. No. 1. P. 28-49. DOI: 10.24412/2712-8628-2022-1-28-49 (In Russ.).

8. Burlibaev M.Z., Amirgaliev N.A., Shenberger I.V. Modern hydroecological and toxicological problems of the transboundary runoff of the rivers of the Zhaiyk (Ural) basin and the nature of the transformation of their parameters. Hydrometeorology and Ecology. 2013. No. 2. P. 76-107 (In Russ.).

Сведения об авторах:

Козлова Мария Алексеевна, канд. геогр. наук, старший научный сотрудник, Институт водных проблем Российской академии наук (ИВП РАН), Россия, 119333, г. Москва, ул. Губкина, 3; ORCID: 0000-0002-7860-4643; e-mail: mblshok@mail.ru

Сивохип Жанна Тарасовна, канд. геогр. наук, доцент, ведущий научный сотрудник, Институт степи Уральского отделения Российской академии наук (ИС УрО РАН), Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11; ORCID: 0000-0001-5704-0554; е-mail: sivohip@mail.ru

About the authors:

Mariya A. Kozlova, Candidate of Geographic Sciences, Senior Researcher, Water Problems Institute of the Russian Academy of Sciences (WPI RAS), ul. Gubkina, 3, Moscow, 119333, Russia; ORCID: 0000-0002-7860-4643; e-mail: mblshok@mail.ru

Zhanna T. Sivokhip, Candidate of Geographic Sciences, Associate Professor, Leading Researcher, Institute of Steppe of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (IS UB RAS), ul. Pionerskaya, 11, Orenburg, 460000, Russia; ORCID: 0000-0001-5704-0554; e-mail: sivohip@mail.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.