Предварительные данные о состоянии родников Актюбинской области Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 627.12: 556.114

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О СОСТОЯНИИ РОДНИКОВ АКТЮБИНСКОЙ ОБЛАСТИ

Ахмеденов К.М., Каиргалиева Г.З., Гаврилина И.И

Западно-Казахстанский аграрно-технический университет им. Жангир хана

Уральск, Республика Казахстан

Приведены результаты гидрохимического и токсикологического обследования 16 родников Актюбинском области Западного Казахстана. Дана характеристика содержания в гидрогеохимических пробах родниковой воды катионов и анионов, тяжелых металлов в сопоставлении с санитарными нормами и требованиям к качеству воды.

Благодаря сочетанию ряда факторов (геоструктурных, климатических условий, степени расчлененности рельефа и др.) на территории Западного Казахстана сложились разнообразные условия формирования естественных выходов подземных вод (родников, пластовых выходов, мочажин). В пределах Западного Казахстана насчитывается более 100 естественных водопроявлений.

Ограниченное распространение прогнозных ресурсов и объем разведанных запасов пригодных для хозяйственно-питьевого водоснабжения, позволяют отнести отдельные районы Актюбинской области Западного Казахстана к плохо и частично водообеспеченным.

Доля поверхностных вод в хозяйственно-питьевом водоснабжении области составляет около 30%, подземных вод - 70%. Водозабор для водоснабжения г. Актобе составляет до 63% разведанных подземных вод [1]. Как указывает О.К. Ланге (1959) в верховьях р. Шиили и по правому берегу реки Кенжалы, в районе могил Хаджа в Актюбинской области, встречены родники, температура воды в которых мало изменяется за сутки, широко известны ключи Кара-булак, которые питаются альб-сеноманскими водами [2]. По описанию А.В. Шакирова (2011) центральная горная часть Мугоджар Актюбинской области характеризуется обилием вытекающих по трещинам пресных вод, родники вытекают в нижних частях склонов, особенно в западных предгорьях [3].

В ранее проведенных нами исследованиях [4-6] были охарактеризованы несколько родников Актюбинской области. В результате экспедиционных исследований c 12 по 31 июля 2016 года были обследованы 16 родников Актюбинской области: Молдирбулак, Асыл су, Маржанбулак (верхний), Маржанбулак (нижний), Суык булак, Суык булак-2, Булак ауылы, Катпар, Акшат, Ислам булак, Косестек, Саржансай, Жоса, Жоса-2, Родниковка, Карауылкельды.

Состав работ по обследованию родников включал [7-9]: изучение обустройства источников, отбор проб, измерение дебита, содержание рН, содержание растворенного кислорода, определение координат родника с помощью 12-ти канального GPS-приемника модели GarmineTrex, составление чернового варианта паспорта родника, фоторегистрация объекта (рисунки 1-2, таблица 1).

Отбор проб проводился согласно ГОСТ 17.1.5.04-81 «Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия».

Исследование гидрохимических и токсикологических характеристик проводилось согласно следующим нормативным документам: ГОСТ 3351-74 «Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности»; ГОСТ 26449.1-85 «Установки дистилляционные опреснительные стационарные. Методы химического анализа соленых вод»; ГОСТ 18164-72 «Вода питьевая. Метод определения содержания сухого остатка»; ГОСТ 31957-2012 «Вода. Методы определения щелочности и массовой концентрации карбонатов и гидрокарбонатов»; СТ РК ГОСТ Р 51309-2003 «Вода питьевая. Определение содержания элементов методами атомной спектрометрии»; ГОСТ 4192-82 «Вода питьевая. Методы определения минеральных азотсодержащих веществ»; ГОСТ 4245-72 «Вода

питьевая. Метод определения содержания хлоридов»; ГОСТ 23268.4-78 «Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Метод определения сульфат-ионов»; ГОСТ 23268.12-78 «Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Метод определения перманганатной окисляемости».

Таблица 1

Результаты полевых исследований родников Актюбинской области

№ Место отбора Каптаж Т-ра, оС О2, % рН Координаты Высота, м Местоположение

1. Суык булак отс-т 18,0 40,9 7,26 N 50°09'29.2" Е 054°46'43.1" 148 Кобдинский район Актюбинской области

2. Суык булак-2 отс-т 22,5 148,6 7,66 N 50°11'29.2" Е 054°53'45.1" 148 Кобдинский район Актюбинской области

3. Булак ауылы отс-т 27,9 134 7,55 N 50°05'54.0" Е 056°07'47.5" 220 Кобдинский район Актюбинской области

4. Асылсу есть 14,1 109,2 7,34 N 50°15'17.6" Е 056°47'20.7" 357 Алгинский район Актюбинской области

5. Маржанбулак верхний есть 14,0 127 7,65 N 50°15'23.2" Е 056°50'23.4" 321 Алгинский район Актюбинской области

6. Маржанбулак нижний есть 14,3 163,9 7,27 N 50°15'16.6" Е 056°50'20.1" 319 Алгинский район Актюбинской области

7. Катпар есть 9,7 111,7 7,92 N 50°05'59.0" Е 057°27'08.0" 231 Алгинский район Актюбинской области

8. Акшат отс-т 28,4 143,5 8,16 N 50°23'27.5" Е 057°17'17.3" 230 Городская администрация г. Актобе

9. Ислам булак есть 9 76,8 6,90 N 50°24'00.4" Е 057°18'43.4" 250 Городская администрация г. Актобе

10. Косестек есть 9,8 128,7 7,21 N 50°46'17.2" Е 057°55'20.1" 336 Каргалынский район Актюбинской области

11. Саржансай есть 9,5 134,0 7,99 N 50°36'52.0" Е 056°44'44.0" 177 Мартокский район Актюбинской области

12. Жоса отс-т 8,3 97,4 7,27 N 50°49'06.4" Е 056°57'51.2" 336 Мартокский район Актюбинской области

13. Жоса-2 есть 11 76,6 7,24 N 50°47'24.7" Е 056°56'11.7" 336 Мартокский район Актюбинской области

14. Родниковка отс-т 11 118,1 7,84 N 50°37'41.5" Е 057°10'32.5" 340 Мартокский район Актюбинской области

15. Молдирбулак есть 13,5 102,9 5,61 N 48°40'46.83" Е 055°52'48.46" 31,4 Байганинский район Актюбинской области

16. Карауылкельды (Ески аурухана) отс-т 14,3 50,6 8,22 координаты не определялись -северная окраина п. Карауылкельды - Байганинский район Актюбинской области

Рисунок 1. Расположение родников Актюбинской области.

а) Ислам будок б) Асы.т су

в) Саржансаи г) Актам

Рисунок 2. Родники Актюбинской области.

Для определения использовалось следующее аналитическое оборудование: иономер лабораторный И-160МИ (ООО НПО «Измерительная техника ИТ», г. Москва), атомно-абсорбционный спектрофотометр SPECTR AA 140 (VARIAN, Австралия), спектрофотометр Cary-50 (VARIAN, Австралия), весы лабораторные электронные RV-214 (OHAUS, Германия).

Результаты сопоставлялись с нормами Санитарных правил, утвержденных приказом министра национальной экономики РК от 16 марта 2015 года № 209 «Санитарно-эпидемиологические требования к водоисточникам, местам водозабора для хозяйственно-питьевых целей, хозяйственно-питьевому водоснабжению и местам культурно-бытового водопользования и безопасности водных объектов».

Анализ гидрохимических классов родниковых вод. Гидрохимические классы родниковых вод складываются, как показано в таблице 2, из доминирующих анионов и катионов. Таким образом, на изученной территории выделяются следующие гидрохимические классы родников:

-хлоридно-натриевый - 1 родник;

-гидрокарбонатно-сульфатный кальциево-натриевый - 1 родник;

- гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатный натриево-кальциевый - 1 родник;

- хлоридно-сульфатный магниево-кальциевый - 1 родник;

-сульфатно-хлоридный кальциево-магниевый - 1 родник;

- гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатный магниево-кальциевый - 1 родник;

- гидрокарбонатно-сульфатный натриево-магниево-кальциевый - 1 родник;

- гидрокарбонатный натриево-кальциевый - 1 родник;

- гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридный натриево-кальциевый - 1 родник;

- хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатный натриево-кальциевый - 1 родник;

- хлоридно-сульфатный кальциевый - 1 родник;

-сульфатный натриево-магниевый - 1 родник;

- гидрокарбонатно-хлоридно-сульфатный натриево-кальциево-магниевый - 1 родник;

-сульфатно-гидрокарбонатно-хлоридный магниево-натриево-кальциевый - 1 родник;

- гидрокарбонатно-сульфатный, натриевый - 1 родник;

- гидрокарбонатный, натриево-кальциевый - 1 родник;

-сульфатно-кальциевый - 1 родник.

Таблица 2

Распределение гидрохимических классов родников Актюбинской области

№ Наименование Класс по анионам Класс по катионам

1. Суык булак Cl- Na+

2. Суык булак-2 HCO3- Cl- SO42- Mg2+ Ca2+

3. Булак ауылы HCO3- SO4- Na+ Mg2+ Ca2+

4. Асылсу HCO3- Cl- SO42- Na+ K+ Ca2+

5. Маржанбулак верхний Cl- SO42- Mg2+ Ca2+

6. Маржанбулак нижний SO42- Cl- Ca2+ Mg2+

7. Катпар HCO3- Na+ Ca2+

8. Акшат HCO3-SO42- Cl- Na+ Ca2+

9. Ислам булак Cl- SO42- HCO3- Na+ K+ Mg2+

10. Косестек SO42- Ca2+

11. Саржансай Cl- SO42- Ca2+

12. Жоса SO42- Na+ Mg2+

13. Жоса-2 HCO3- SO42 Na+

14. Родниковка HCO3- Cl- SO42 Na+ Ca2+ Mg2+

15. Молдирбулак HCO3- SO42- Ca2+ Na+K+

16. Карауылкельды (Ески аурухана) SO42- HCO3- Cl- Mg2+ Na+ Ca2+

Гидрохимический и токсикологический анализ родниковых вод. Вода родника Катпар характеризуется превышением допустимого значения фенолов до 10 раз. Вода родника Жоса имеет превышение допустимого значения фенолов в 7 раз. В воде родника Жоса-2 превышение предельно допустимых концентраций не обнаружено. Вода родника Асыл су имеет незначительное превышение допустимого значения перманганатной окисляемости, содержание фенолов превышает предельно допустимую концентрацию в 4 раза (таблицы 3, 4).

Вода родника Маржанбулак верхний превышает допустимое значения фенолов до 4 раз. Вода родника Маржанбулак нижний превышает предельно допустимые концентрации нефтепродуктов и фенолов в 14 раз. Вода родника Саржансай незначительно превышает допустимое значение хрома, содержание фенолов превышено в 4 раза. Вода родника Ислам булак характеризуется превышением предельно допустимой концентрации кадмия и железа в 3 раза, фенолов в 8 раз. Вода родника Булак ауылы имеется небольшое превышение допустимого значения перманганатной окисляемости, выявлено превышение предельно допустимой концентрации кадмия в 5 раз, хрома и фенолов в 2 раза соответственно.

В воде родника Акшат обнаружено превышение предельно допустимой концентрации нефтепродуктов в 20 раз, в 4 раза кадмия и в 40 раз железа. Вода родника Родниковка характеризуется превышением предельно допустимой концентрации нефтепродуктов в 30 раз, фенолов в 12 раз соответственно. В воде родника Суык булак по катионно-анионному составу обнаружено превышение предельно допустимой концентрации хлорид-ионов до 12,23 ПДК. Имеется превышение предельно допустимого значения жесткости до 1,14 ПДК, сухого остатка до 1,83 ПДК. Вода родника Суык булак-2 характеризуется превышением предельно допустимого значения жесткости до 1,85 ПДК, сухого остатка 1,01 ПДК. Вода родника Карауылкельды имеет незначительное превышение предельно допустимого значения общей жесткости и железа.

В результате проведенных исследований за 2016 году были сделаны следующие выводы:

- во всех 16 родниках не обнаружено содержание свинца и меди, уровень содержания цинка в исследованных водах родников находится в пределах установленных норм;

- превышения содержания марганца отмечено в роднике Карауылкельды (Ески аурухана), содержания железа в родниках: Карауылкельды (Ески аурухана), Булак ауылы, Акшат, Косестек, Исламбулак, превышения ПДК хрома в роднике Саржансай;

- превышения ПДК нефтепродуктов отмечено в роднике Родниковка, ПДК фенолов Асыл су, Маржанбулак (верхний), Маржанбулак (нижний), Исламбулак, Булак ауылы, Катпар, Косестек, Саржансай, Жоса, Родниковка;

- анализ проб воды из родников Актюбинской области свидетельствует, что качество воды родников относительно нестабильно и в 38% случаев соответствует требованиям санитарных правил и норм;

- среди обнаруженных родников у 7 (44%) отсутствует каптаж, не имеют ограждения, и они являются благоприятной средой для биологической и бактериальной контаминации;

- воды родников отличаются большой пестротой химического состава, некоторые значительной жесткостью (Карауылкельды, Суык булак-2, Суык булак) и сильной минерализацией (Акшат, Исламбулак, Суык булак);

- наиболее пригодные для питьевого использования родники Суык булак-2, Молдирбулак, Жоса-2.

Авторы выражает искреннюю благодарность за содействие в инвентаризации родников энтузиастам по изучению родников Актюбинской области Бошковой Е.С., Нестратову В.А., Жакетаеву Ж., а также признательность сотрудникам научно-исследовательского института биотехнологии и природопользования Западно-Казахстанского аграрно-технического университета им. Жангир хана за проведенные химические анализы родников.

Исследования по данной теме были поддержаны программно-целевым финансированием Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан по программе «Водная безопасность Республики Казахстан - стратегия устойчивого водообеспечения» по заданию «Каталог водных ресурсов и системы мониторинга для устойчивого управления водными ресурсами Западного Казахстана» (2015-2017 гг.).

Гидрохимический состав вод родников Актюбинской области

го О =1 Т1

О О д:

0 н гп =1 гп го гп

гп

1

Я

№ Место отбора + „ ч К £ 3 N0; мг/л £ а Мутн. мг/л " « ч О "й О 3 О Ь я 3 С1- мг/л 4 Ч оо а Са2+ мг/л Mg2+ мг/л Общ. жест мг-экв/л Перм окисл мг/л Сух остат мг/л Бор мг/л Полифосф, мг/л Натрий+ калий, мг/л Общ. минер-я, мг/л

1. Молдирбулак 1,8 0,01 0,0 0 9 140 25 170 28 26,0 3,10 0,2 47 0,0 0,0 87 410

2. Асыл су 0,1 0 0,1 0 0 104 12 52 50 7,0 3,05 5,4 342 0,0 0,0 1 174

3. Маржанбулак (верхний) 0,0 0 0,2 0 0 113 23 126 46 9,0 3,03 3,2 418 0,0 0,0 48 309

4. Маржанбулак (нижний) 0,3 0 0,1 0,12 0 82 7 37 30 6,0 2,00 1,0 238 0,0 0,0 7 128

5. Исламбулак 0,0 0 0,0 0 30 397 87 145 70 27,0 5,75 3,4 802 0,0 0,0 166 724

6. Суык булак 0,1 0,023 0,1 0,06 0 302 4283 247 100 36,0 8,00 0,7 1832 0,0 0,0 2823 7640

7. Суык булак-2 0,2 0,041 0,1 1,1 15 214 13 18 92 101,0 13,00 4,1 1012 0,0 0,0 190 156

8. Булак ауылы 0,6 0,002 0,0 1,22 6 256 6 32 30 22,0 3,30 7,9 332 0,0 0,0 44 268

9. Катпар 0,0 0 0,1 0,75 0 70 10 30 17 8,0 1,53 2,0 222 0,0 0,0 12 112

10. Акшат 0,3 0 0,0 2,03 18 348 84 221 590 5,0 1,75 4,2 778 0,0 0,0 266 794

11. Косестек 0,0 0 0,0 0 0 61 29 128 55 10,0 3,55 2,3 432 0,0 0,0 21 274

12. Саржансай 0,0 0 0,0 0,23 0 183 10 23 57 8,0 3,50 1,9 312 0,0 0,0 6 196

13. Жоса 0,0 0 0,2 0,58 0 88 20 203 7 25,0 2,40 3,0 298 0,0 0,0 87 386

14. Жоса-2 0,0 0 0,0 0 0 76 2 56 7 3,0 0,60 4,9 136 0,0 0,0 43 149

15. Родниковка 0,3 0 0,0 0,29 6 101 42 43 27 10,0 2,15 1,3 228 0,0 0,0 40 219

16. Карауылкельды (Ески аурухана) 0,3 0,034 0,00 0 18 156 55 265,0 55 54,0 7,25 1,2 66,4 0,00 0,0 68 593

17. ПДК по СанПиН №209 2,0 3,3 45,0 1,5 Не норм. Не норм. 350 500 Не норм Не норм 7,0 5,0 1000 0,5 3,5 Не норм Не норм.

Токсикологические показатели родников Актюбинской области

№ Место отбора Cu, мг/л Zn, мг/л Pb, мг/л Cd, мг/л Fe, мг/л Cr, мг/л Mn, мг/л Нефтепр. мг/л Нефтепр. мг/л Фенолы, мг/л

1. Молдирбулак 0 0,044 0 0 0,08 0,24 0,00 0,064 0,000

2. Асыл су 0 0,02 0 0 0,02 0,04 0,07 0,02 0,004

3. Маржанбулак (верхний) 0 0 0 0 0,1 0,59 0,00 0,01 0,004

4. Маржанбулак (нижний) 0 0,026 0 0 0,026 0 0,00 0,15 0,014

5. Исламбулак 0 0,017 0 0,003 0,97 0,4 0,01 0,00 0,009

6. Суык булак 0 0,059 0 0 0,059 0 0,00 0,00 0,000

7. Суык булак-2 0 0,014 0 0 0,014 0 0,00 0,00 0,000

8. Булак ауылы 0 0,034 0 0,005 1,17 0,17 0,02 0,02 0,002

9. Катпар 0 0,074 0 0 0 0 0,04 0,05 0,010

10. Акшат 0 0,01 0 0,005 1,29 0,4 0,04 0,20 0,000

11. Косестек 0 0,019 0 0 0,39 0 0,01 0,11 0,003

12. Саржансай 0 0,017 0 0 0,16 0,68 0,00 0,04 0,004

13 Жоса 0 0,026 0 0 0,22 0 0,04 0,02 0,007

14. Жоса-2 0 0,015 0 0 0,2 0 0,06 0,02 0,000

15. Родниковка 0 0,024 0 0 0,024 0 0,02 0,30 0,012

16. Карауылкельды (Ески аурухана) 0 0,013 0 0 0,58 0,45 0,45 0,0527 0,000

17. ПДК по СанПиН №209 1,0 5,0 0,03 0,001 0,3 0,5 0,1 0,1 0,001

Список литературы

1. Жакашов Н.Ж., Айбасова Ж.А., Суюнгараев К.А. Гигиеническая оценка водоснабжения населения Актюбинской области // Вестник КАЗМНУ. Научно-практический журнал, 2011. - № 1. - С. 55-57.

2. Ланге О.К. Подземные воды СССР. Часть I. Подземные воды Европейской части СССР. -И: Изд-во Московского университета, 1959.- С. 209.

3. Шакиров А.В. Физико-географическое районирование Урала. - Екатеринбург: УрО РАН, 2011.- С. 555.

4. Ахмеденов К.М., Бошкова Е.С., Каиргалиева Г.З. Родники Актюбинской области и проблемы их охраны // Матер. I Межд.науч.-практ. конф.: «Гидрология и инновационные технологии в водном хозяйстве», 22-23 октября 2015 г., Астана, ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2015. - С.91-93.

5. Ахмеденов К.М., Каиргалиева Г.З. Оценка экологического состояния родников Актюбинской области // Качественное естественнонаучное образование - основа прогресса и устойчивого развития Россиии: Сборник статей междунар.симпозиума. 2-3 марта 2016 г. - Саратов: ООО «Амрит», 2016.- С.56-58

6. Ахмеденов К.М. Проблемы рационального использования родников Западного Казахстана // Иванов о^улары-2015=Ивановские чтения-2015: Материалы областной научно-практ. конф. - РИО ЗКГУ. - Уральск, 2015.- С.4-7.

7. Ланге О.К. Основы гидрогеологии. - М: Изд-во Московского университета, 1950.- С. 148, 160-163.

8. Климентов П.П. Методика гидрогеологических исследований. - М: Госгеолтехиздат, 1961.- С. 161-220.

9. Ахмеденов К.М. Родниковые ландшафты Западного Казахстана: монография. - Уральск: ТОО «NIDS», 2015. - Т. 1.-131 с.