CC BY
54
СОВРЕМЕННЫЙ ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ РЕКИ ИЛЕ В СРЕДНЕМ И НИЖНЕМ ТЕЧЕНИИ
© Шарипова О.А.*
Балхашский филиал Казахского научно-исследовательского института рыбного хозяйства, Республика Казахстан, г. Балхаш
Дана гидрохимическая характеристика водной среды р. Иле в среднем и нижнем течении. Проведен анализ многолетней динамики химического состава речной воды, транзита органических и биогенных веществ по створам р. Иле. Определено долевое участие реки в притоке солей, биогенных элементов в оз. Балхаш.
Формирование гидрологического, гидрохимического и токсикологического режимов оз. Балхаш в большей степени зависит от величины поверхностного притока воды по рекам, впадающим в озеро. Самой крупной рекой бассейна является р. Иле, дающая около 80 % речного притока. Являясь трансграничным водотоком, р. Иле несет с собой, наряду с полезными для развития органической жизни водоемов веществами, токсиканты с сопредельной территории КНР.
Иле-Балхашский бассейн рассматривается как сложная водохозяйственная система, в которой использование водных ресурсов, а также формирование качества воды происходит под влиянием комплекса природных и техногенных факторов.
Объектом исследования является р. Иле, ее устьевые участки и протока Ийр. Материалами для статьи послужили собственные натурные наблюдения на стационарных станциях, литературные источники и фондовые материалы. Гидрохимические показатели в воде определялись согласно методическим руководствам [1].
Цель данной работы - оценить существующий гидрохимический режим р. Иле, проанализировать многолетнюю динамику химических показателей речной воды, определить вклад р.Иле в приток солей и биогенных элементов в озеро.
Анализ многолетних данных указывает на относительно стабильный гидрохимический состав воды р. Иле (табл. 1).
Реакция водной среды слабощелочная, величина рН варьирует от 7,59 до 7,98. Газовый режим удовлетворительный. Диоксид углерода, в зависимости от процессов фотосинтеза, в межгодовом аспекте колеблется в пределах 7,0-26,8 мг/дм3, что ниже ПДК для рыбохозяйственных водоемов (44 мг/дм3). Содержание растворенного в воде кислорода оптимальное - 75-84 % насыщения.
* Старший научный сотрудник.
Таблица 1
Многолетние изменения гидрохимических показателей воды р. Иле
(средние значения)
Растворенные газы, мг/дм3 Биогенные элементы, мг/дм3 С1 "8 д/ § И
Год рн СОг, мг/дм3 О2 % нас т, N02 N03 Р д/ е 8 О, К
2002-2005 7,98 9,2 6,3 75 0,08 0,019 0,41 0,005 5,1 446
2006 7,97 не обн. 7,2 84 0,04 0,185 0,44 0,003 4,8 392
2009 7,59 7,0 6,4 77 0,13 0,064 0,16 0,003 4,5 406
2010 7,83 26,8 6,4 77 0,21 0,033 0,54 0,005 4,3 435
2011 7,83 15,4 6,5 78 0,10 0,005 0,50 0,008 4,2 417
2012 7,83 7,0 6,7 80 0,20 0,091 0,16 0,004 5,0 414
Количество органических веществ в воде невысокое, величина перман-ганатной окисляемости составляет 4,2-5,1 мгО/дм3.
Биогенные вещества по уровню концентрации не лимитируют развитие водной флоры. Внутригодовые и межгодовые изменения содержания биогенов в воде зависят от сезонных колебаний водного стока, интенсивности биологических процессов и поступления их с возвратными водами с полей орошения. В 2012 г. на отдельных участках р. Иле было зафиксировано высокое содержание аммонийного азота - 1,47 мг/дм3 (3 ПДК), нитритного азота -1,07 мг/дм3 (13 ПДК). В предыдущие годы количество биогенных соединений не превышало допустимых нормативных показателей для рыбохозяйст-венных водоемов.
Результаты исследований показали, что на пути следования р. Иле от нижнего бьефа Капшагайской плотины до устья, распределение биогенных и органических соединений неравномерное. На примере 2012 г. показана тенденция увеличения количества органических веществ по мере приближения к устью р. Иле (рис. 1). Благодаря интенсивным биохимическим и биологическим процессам, происходящим в дельте р. Иле, концентрация биогенных элементов в речной воде к устью снижается. Такая закономерность отмечалась и в прошлые годы [2].
По сумме растворенных солей вода относится к категории слабоминерализованных, с минерализацией 390-520 мг/дм3 и с повышением солености в устьевых участках до 820-850 мг/дм3. Сезонная динамика минерализации воды р. Иле до и после зарегулирования ее Капшагайской плотиной неоднозначна. Как показывает многолетний анализ, при естественном гидролого-гидрохимическом режиме размах колебаний между максимальными (600 мг/дм3) и минимальными (200 мг/дм3) показателями минерализации составлял 400 мг/дм3. В настоящее время вариабельность минерализации - 130 мг/дм3 [3].
мг/дм3 7 -
Рис. 1. Распределение органического вещества (I, мгО/дм3) и биогенных элементов (II, мг/дм3) в воде р. Иле по створам в 2012 г.
В статье дана количественная оценка притока веществ в оз. Балхаш и определена роль отдельных составляющих в формировании качества воды озера. Результаты расчетов представлены в табл. 2.
Река Иле, как основная питающая артерия, является доминирующим поставщиком солей и биогенных элементов в озеро Балхаш.
Таблица 2
Количество солей и биогенов, поступающих в оз. Балхаш
Дата Источники Количество солей Сумма минерального азота Минеральный фосфор
млн. т % тыс. т % тыс. т %
2003-2004 гг. Река Иле 3,85 63,8 11,42 60,4 0,27 43,5
2005-2006 гг. 5,04 69,0 4,18 66,5 0,15 60,0
2008-2009 гг. 4,14 63,8 6,78 77,7 0,16 61,4
2011 г. 5,63 75,6 2,19 45,0 0,12 42,0
2003-2004 гг. Восточные реки 1,63 28,0 4,15 22,0 0,18 29,0
2005-2006 гг. 2,21 30,2 1,22 19,4 0,05 20,0
2008-2009 гг. 2,27 35,0 1,09 12,5 0,05 19,2
2011 г. 1,00 13,4 1,88 38,6 0,12 40,6
2003-2004 гг. Осадки 0,32 5,6 3,31 17,5 0,17 27,5
2005-2006 гг. 0,08 1,1 0,89 14,0 0,05 20,0
2008-2009 гг. 0,08 1,2 0,81 9,90 0,05 19,1
2011 г. 0,82 11,0 0,80 16,4 0,05 17,4
2003-2004 гг. Общий приток в оз. Балхаш 5,80 100 18,9 100 0,62 100
2005-2006 гг. 7,30 100 6,30 100 0,25 100
2008-2009 гг. 6,49 100 8,70 100 0,26 100
2011 г. 7,45 100 4,87 100 0,29 100
Общий приток солей в разные годы составляет от 5,70 до 7,45 млн.т в зависимости от гидрологического режима. Анализируя работы ранних лет, имеем, что по М.Н. Тарасову эта величина за многолетний период (1931-56 гг.) равнялась 5,73 млн. т [4], по Г.М. Сечному (1958-67 гг.) - 5,87 млн.т (за вычетом ионного стока подземных вод) [5].
Доля р. Иле в общем притоке солей соответствует 63,8-75,6 %, что характеризуется абсолютными величинами - 3,85-5,63 млн. т. Восточные реки приносят 1,00-2,27 млн. т солей или 13-35 % от всей массы солей, поступающей в озеро. С осадками в водоем поступает 1,1-11,0 % солей или в количественном выражении 0,08-0,82 млн. т.
В поступлении в водоем биогенных элементов прослеживается такая же динамика - большая часть суммарного минерального азота и минерального растворенного фосфора приносится с водами р. Иле. Ее доля за ряд лет в общем притоке по суммарному минеральному азоту составляет 45,0-77,7 %, по суммарному минеральному фосфору - 42,0-61,4 %. С водой р. Иле поступает в озеро от 2,19 до 11,42 тыс. т в год суммарного минерального азота и от 0,12 до 0,27 тыс. т минерального фосфора.
Участие восточных рек в транзите биогенных соединений определяется следующими значениями: по минеральному азоту - 12,5-38,6 %, по минеральному фосфору - 19,2-40,6 %, что в количественном выражении соответствует по азоту - 1,09-4,15 тыс. т, по фосфору - 0,05-0,17 тыс. т. С осадками в водную среду озера вносится: 0,80-3,31 тыс. т азота и 0,05-0,17 тыс. т фосфора.
Анализируя соотношения основных потоков химических элементов, поступающих в озеро от их запасов в нем, имеем, что: в многоводный период общий приток солей составляет - 2,4 %; минерального суммарного азота -30,7 %; минерального растворенного фосфора - 11,5 %.
В многолетнем аспекте количественное соотношение между источниками поступления солей и биогенных элементов существенно не меняется [6].
Резюмируя вышеизложенное, можно констатировать, что на современном этапе речная вода по гидрохимическим показателям характеризуется как благоприятная среда для водных организмов.
Но представленное выше состояние экосистемы может резко ухудшиться в связи с все увеличивающимся изъятием стока р. Иле на территории КНР.
Река Иле - трансграничный водоток и 94,5 % площади водосбора находится на территории КНР. За последние годы площадь орошаемых земель выросла с 1,2 до 4,0 млн. гектар. Объем используемой воды за это время увеличился с 1,6 до 4,0 км3 в год [7]. В перспективе, уменьшение объема годового стока р. Иле от 15 до 40 %, т.е. 1,5-4,54 км3 в год, может изменить существующий водный и гидрохимический режимы оз. Балхаш. Одним из негативных последствий может стать снижение концентрации биогенных элементов в воде озера. Используя данные гидрологических прогнозов, следует отметить, что при изъятии 1,5; 3,0; 4,0 км3 стока р. Иле, оз. Балхаш бу-
дет недополучать ежегодно соответственно 232,5; 465; 620 тонн азота и 19,5; 39; 52 тонны фосфора [8]. Также изменение гидрологического режима приведет к увеличению солености воды, что в свою очередь будет способствовать ухудшению условий обитания гидробионтов и снижению рыбопродуктивности озера.
Список литературы:
1. Семенов А.Д. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983. - 540 с.
2. Шаухарбаева Д.С., Лопарева Т.Я. Гидрохимические параметры реки Или в среднем и нижнем течении // Экология и гидрофауна водоемов трансграничных бассейнов Казахстана. - Алматы: Бастау, 2008. - С. 185-191.
3. Современное экологическое состояние бассейна озера Балхаш / Под редакцией Т.К. Кудекова. - Алматы: Каганат, 2002. - 389 с.
4. Тарасов. М.Н. Гидрохимия оз. Балхаш. - М.: Издательство Академии наук СССР, 1961. - 228 с.
5. Сечной Г.М. Прогнозирование изменения минерализации воды озера Балхаш в период заполнения Капчагайского водохранилища // Тез. докл. конф. (8-10 дек. 1970 г.) «Биологические основы рыбного хозяйства республик Ср. Азии и Казахстан». - Алматы: Наука, 1970. - С. 319-321.
6. Шаухарбаева Д.С., Лопарева Т. Я. Роль отдельных факторов в формировании качества водной среды озера Балхаш // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. - 2007. - № 2. - С. 37-40.
7. Воробьева Н.Б., Лопарева Т.Я., Асылбекова С.Ж., Сироткин М.Н., Исбеков К.Б., Шаухарбаева Д.С., Пономарева Л.П. Современное состояние и перспективы экосистемы оз. балхаш в связи с предполагаемыми водохозяйственными проектами кнр // Сборник НПЦ РХ - Рыбохозяйственные исследования в Республике Казахстан: история и современное состояние. -2005. - С. 337-352.
8. Исбеков К.Б., Сироткин М.Н., Воробьева Н.Б., Лопарева Т.Я., Асылбекова С.Ж., Пономарева Л.П., Шаухарбаева Д.С. Экологическое состояние оз. Балхаш и его биоресурсов в связи с реализацией намечаемых водохозяйственных проектов // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. -2005. - № 6. - С. 56-59.
