CC BY
36
УДК 502.51
Атабиева Ф.А.
Кандадидат химических наук, старший научный сотрудник ФГБУ «Высокогорный геофизический институт», г. Нальчик, КБР, Российская Федерция orcid.org/0000-0002-4452-0310
СЕЗОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ВОДЫ РЕК БАССЕЙНА Р.ТЕРЕК
Аннотация
Целью данной работы явилось изучение сезонной изменчивости минерализация воды рек с преобладанием ледникового питания в летнее половодье Малка, Баксан, Черек и рек Нальчик, Шалушка, Куркужин с преобладанием грунтового питания в среднем и нижнем течениях. Данные получены при проведении полевых работ в бассейне р. Терек, в 2021 году. Измерение минерализации воды указанных рек проводили в среднем и нижнем течениях, с использованием портативного кондуктометра HANNA (HI 991300). Изменчивость минерализации воды рек с преобладанием ледникового питания Малка, Баксан, Черек характеризуется значительным уменьшением в летнее половодье. Такая закономерность для рек Нальчик, Шалушка, Куркужин с преобладанием грунтового питания, не наблюдается.
Ключевые слова:
минерализация, сезонная изменчивость, ледниковое питание, грунтовое питание, бассейн р. Терека.
Atabieva F.A.
Candidate of Chemical Sciences, Senior Researcher Federal State Budgetary Institution "Vysokogorny Geophysical Institute", Nalchik, KBR, Russian
Federation
SEASONAL VARIABILITY OF WATER MINERALIZATION IN THE RIVERS OF THE TEREK RIVER BASIN
Abstract
The purpose of this work was to study the seasonal variability of water mineralization of rivers with a predominance of glacial nutrition in the summer flood of Malka, Baksan, Cherek and the Nalchik, Shalushka, Kurkuzhin rivers with a predominance of ground nutrition in the middle and lower reaches. The data were obtained during field work in the Terek River basin, in 2021. The mineralization of the water of these rivers was measured in the middle and lower reaches, using a portable HANNA conductometer (HI 991300). The variability of the mineralization of the water of rivers with a predominance of glacial nutrition Malka, Baksan, Cherek is characterized by a significant decrease in summer flood. Such a pattern is not observed for the Nalchik, Shalushka, Kurkuzhin rivers with a predominance of ground nutrition.
Keywords:
mineralization, seasonal variability, glacial nutrition, ground nutrition, Terek River basin
Введение
Минерализация природных вод - это суммарное содержание всех найденных при химическом анализе воды минеральных веществ. Выражается в мг/дм3. Минерализация природных вод изменяется в широких пределах (табл.1) и имеет значения от нескольких десятков миллиграммов в литре до нескольких тысяч. Их удельная электропроводность варьирует от 30 мкСм/см до 1500 мкСм/см. Многие производства, сельское хозяйство, предприятия питьевого водоснабжения предъявляют определенные требования к качеству вод, в частности, к минерализации, так как воды, содержащие большое количество
солей, отрицательно влияют на растительные и животные организмы, технологию производства и качество продукции, вызывают образование накипи на стенках котлов, коррозию, засоление почв [1-9]. Вода большинства рек относится к первым двум группам.
Таблица 1
Классификация природных вод по минерализации
Категория вод Минерализация, мг/дм3
Ультрапресные <200
Пресные 200-500
Воды с относительно повышенной минерализацией 500-1000
Солоноватые 1000-3000
Формирование поверхностных вод (солевой состав, минерализация) происходит под влиянием различных природных факторов. По А.М. Никанорову, факторами, влияющими на формирование поверхностных вод по природе воздействия, являются физико-географические, геологические, физико-химические, биологические, искусственные или антропогенные [10]. Особенно на величину минерализации оказывают влияние источники питания водных объектов и их соотношение.
В данной статье представлена сезонная изменчивость минерализации воды рек с преобладанием ледникового питания в летнее половодье Малка, Баксан, Черек и рек Нальчик, Шалушка, Куркужин с преобладанием грунтового питания в среднем и нижнем течениях.
Максимальный сток воды в реках Малка, Баксан, Черек с преимущественно ледниковым питанием в верховьях приходится на летние месяцы (май-август), когда тают ледники, высокогорные снега, в реках Нальчик, Шалушка, Куркужин с преобладанием грунтового питания - на весну и осень [11].
Объекты и методы исследований
Истоки рек Малка, Баксан, Черек расположены в ледниках Главного Кавказского и Бокового хребтов. У истоков в летний период эти реки имеют в основном ледниковое питание, вниз по течению тип питания рек становится смешанным. Истоки рек Нальчик, Шалушка, Куркужин расположены на северных склонах Пастбищного и Лесистого хребтов (рис.1). Пастбищный и Лесистый хребты значительно ниже Главного Кавказского хребта, и не имеют современного оледенения. Поэтому в этих реках у истоков преобладает подземное и грунтовое питание.
20 км
Рисунок 1 - Карта-схема хребтов ▲ - истоки рек -1 р. Куркужин, 2 - р. Шалушка, 3 - р. Нальчик
Отбор проб воды проводился в постоянных пунктах (см. табл.1). При отборе проб воды фиксировались температура воздуха, воды, прозрачность, водородный показатель и минерализация. Данные получены в ходе полевых исследований, проведенных в 2021 году.
Измерения минерализации воды указанных рек проводили на предгорных и равнинных участках рек (среднем и нижнем течениях). Высота водосборов в среднем течении составляет 700 м над уровнем моря, в нижнем течении - 200 м. Измерение минерализации проводили с использованием портативного кондуктометра HANNA (HI 991300).
Таблица 2
Перечень пунктов отбора проб воды
Водный объект Расстояние от истока, км Пункт отбора
1 2 3
100 с.Малка
р. Малка 190 г. Прохладный
100 с. Исламей
р. Баксан 169 г. Прохладный
54 г. Кашхатау
р. Черек 112 п. Октябрьский
40 с. Куба-Таба
р. Куркужин 64 с. Карагач
20 с. Шалушка
р. Шалушка 34 пост ДПС, сады
30 г. Нальчик
р. Нальчик 43 с. Нартан
Результаты и обсуждение
На рис.2 видно, что минерализация воды рек Малка, Баксан и Черек достигает максимумов в марте, когда реки переходят на грунтовое питание. Минимальные значения минерализации наблюдаются в июне, июле. Для рек с преобладанием ледникового питания, длительность половодья которых длится несколько месяцев, (май, июнь, июль, август) в результате таяния ледников и сезонного снежного покрова, значительно увеличивается расход воды в реках, что приводит к разбавлению воды рек и уменьшению минерализации.
Август Октябрь Ноябрь Черек
Рисунок 2 - Внутригодовая изменчивость минерализации воды рек Малка, Баксан, Черек а - в среднем течении; б - в нижнем течении
issn 2410-6070
международный научный журнал «инновационная наука»
№ 11-1 / 2022
Максимумы соответствуют зимней межени (март). В этот период значения минерализации воды рек Черек Малка, Баксан составляют: 428; 381; 347 мг/дм3 - в среднем течении и 351; 342; 332 - в нижнем течении.
Минимальные значения минерализации соответствуют летнему половодью. В этот период значения минерализации воды рек Малка, Баксан, Черек изменяются от 83 до 189 мг/дм3 как в среднем, так и в нижнем течениях. Минерализация воды вниз по течению увеличивается только в реках Баксан и Черек, вероятно, вниз по течению меняется тип питания с преобладанием грунтового. Минерализация в воде р. Малка вниз по течению незначительно падает, что вероятно связано также с видами питания и их соотношением.
Изменчивость минерализации воды рек Нальчик, Шалушка, Куркужин с преобладанием грунтового питания (рис.3) значительно отличается от закономерностей, наблюдаемых для рек с преобладанием ледникового питания (рис. 2).
Рисунок 3 - Внутригодовая изменчивость минерализации воды рек Нальчик, Шалушка, Куркужин;
а - в среднем течении; б - в нижнем течении.
В реках (Куркужин, Шалушка, Нальчик) какая-либо четкая тенденция не проявляется. Степень загрязненности воды р. Куркужин по значению удельного комбинаторного индекса загрязненности за 2005-2019 годы [12] относится к «грязной», класс качества 4, разряд «а». В данном случае, возможно доминирующим фактором, влияющим на минерализацию воды р.Куркужин является антропогенный фактор. Несанкционированные сбросы хозяйственно-бытовых, промышленных и сельскохозяйственных сточных вод могут содержать весь перечень природных и созданных человеком химических элементов и веществ, (пестицидов, нитратов, нитритов и т. д.) способствующих изменению солевого состава и минерализации природных вод.
Выводы
Таким образом, для рек с преобладанием ледникового питания, длительность половодья которых длится несколько месяцев (май, июнь, июль, август) в результате таяния ледников и сезонного снежного покрова, значительно увеличивается расход воды в реках, что приводит к разбавлению воды рек и
уменьшению минерализации.
Такая закономерность для рек Нальчик, Шалушка, Куркужин с преобладанием грунтового питания, не наблюдается. При значительном влиянии антропогенного фактора какие-либо тенденции также отсутствуют.
Список использованной литературы:
1. Гусева, Т.В. и др. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы / Т.В. Гусева, Я.П. Молчанова, Е.А. Заика, В.Н. Виниченко, Е.М. Аверочкин; М., 2000. -148 с.
2. Владимиров, А.М. Охрана и мониторинг поверхностных вод суши / А.М. Владимиров, В.Г. Орлов; Учебник. - СПб.: РГГМУ, 2009. - 220 с.
3. Самарина, В.С. Гидрогеохимия / В.С. Самарина; Л.: Изд-во ЛГУ, 1977. - 359 с.
4. Орлова, Т.Н. Химия природных и промышленных вод [Электронный ресурс] : учебное пособие : для студентов, обучающихся по направлению Биология / Т. Н. Орлова, Д. А. Базлов, В. Ю. Орлов; М-во образования и науки Российской Федерации, Ярославский гос. ун-т им. П. Г. Демидова. - Ярославль : ЯрГУ, 2013. - 118 с. : ил., табл.; 20 см.; ISBN 978-5-8397-0974-4.
5. Догановский, А.М. Гидросфера земли / А.М. Догановский, В.Н. Малинин; СПб.: Гидрометеоиздат, 2004, - 625 с.
6. Фадеев, В.В. Зависимость минерализации и ионного состава воды рек от их водного режима / В.В. Фадеев, М.Н. Тарасов, В.Л. Павелко; Гидрохим. ин-т (г. Ростов н/Д). - Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 176 с.
7. Водные ресурсы России и их использование / Под. ред. И.А. Шикломанова; СПб.: Гос. гидрологтческий ин-т, 2008. - 600 с.
8. Мониторинг, контроль, управление качеством окружающей среды: науч. и учеб.-метод., справ. пособие: в 3-х ч./ А.И. Потапов, В.Н. Воробьев, Л.Н. Карлин, А.А. Мозалевский. -СПб.: Изд-во РГГМУ, 2002. -Ч.1: Мониторинг окружающей среды. - 432 с.
9. Петин, А.Н. Анализ и оценка качества поверхностных вод. Учебное пособие / А.Н. Петин, М.Г. Лебедева,
0.В. Крымская; Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. - 252 с.
10. Никаноров, А.М. Гидрохимия: Учебник. - 2-е изд., перераб. и доп. /А.М. Никаноров; СПб: Гидрометеоиздат, 2001. - 444 с.
11. Панов, В.Д. Река Терек: гидрография и режим стока / В.Д. Панов, А.А. Базелюк, ПМ. Лурье; Ростов-на-Дону, Донской издательский дом, 2015. - 606 с.
12. Отчет о научно-исследовательской работе по теме: изучение состояния и загрязнения основных водных артерий и малых рек Центрального Кавказа, влияния на них выходов подземных вод разного генезиса в условиях изменяющегося климата. - 2019. -Рег. N НИОКТР АААА-А17-117041210215-5. - 68 с.
References in English
1. Guseva, T.V. et al. Hydrochemical indicators of the state of the environment: reference materials / T.V. Guseva, Y.P. Molchanova, E.A. Zaika, V.N. Vinichenko, E.M. Averochkin; M., 2000. -148 p.
2. Vladimirov, A.M. Protection and monitoring of land surface waters / A.M. Vladimirov, V.G. Orlov; Textbook. -St. Petersburg: RGGMU, 2009. - 220 p.
3. Samarina, V.S. Hydrogeochemistry / V.S. Samarina; L.: LSU Publishing House, 1977. - 359p.
4. Orlova, T.N. Chemistry of natural and industrial waters [Electronic resource] : textbook : for students studying Biology / T. N. Orlova, D. A. Bazlov, V. Yu. Orlov; Ministry of Education and Science of the Russian Federation, Yaroslavl State University named after P. G. Demidov. - Yaroslavl : YarSU, 2013. - 118 p.: ill., table.; 20 cm.; ISBN 978-5-8397-0974-4.
5. Doganovsky, A.M. Hydrosphere of the earth / A.M. Doganovsky, V.N. Malinin; St. Petersburg: Hydrometeoizdat, 2004, - 625 p.
6. Fadeev, V.V. Dependence of mineralization and ionic composition of river water on their water regime / V.V. Fadeev, M.N. Tarasov, V.L. Pavelko; Hydrochem. in-t (Rostov n/A). - L.: Hydrometeoizdat, 1989. - 176 p.
7. Water resources of Russia and their use / Edited by I.A. Shiklomanov; St. Petersburg.: State Hydrological Institute, 2008. - 600 p.
8. Monitoring, control, environmental quality management: scientific and educational.-method., help. manual: in 3 hours / A.I. Potapov, V.N. Vorobyov, L.N. Karlin, A.A. Mozalevsky. -St. Petersburg: Publishing House of RGGMU, 2002. - Part 1: Environmental monitoring. - 432 p .
9. Petin, A.N. Analysis and assessment of surface water quality. Textbook / A.N. Petin, M.G. Lebedeva, O.V. Krymskaya; Belgorod: BelSU Publishing House, 2006. - 252 p.
10. Nikanorov, A.M. Hydrochemistry: Textbook. - 2nd ed., reprint. and additional /A.M. Nikanorov; St. Petersburg: Hydrometeoizdat, 2001. - 444 p.
11. Panov, V.D. The Terek River: hydrography and flow regime / V.D. Panov, A.A. Bazelyuk, Lurye, Rostov-on-Don, Don Publishing House, 2015. - 606 p
12. Report on research work on the topic: study of the state and pollution of the main waterways and small rivers of the Central Caucasus, the influence of groundwater outlets of different genesis on them in a changing climate. - 2019. - Reg. NIOKR AAAAA-A17-117041210215-5. - 68 p.
© ATaÖMeBa O.A., 2022
