CC BY
9НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Гидрометеорология и экология №2 2011
УДК 501/504 (282.255.51)
ВОЗМОЖНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
НА ТРАНСГРАНИЧНОМ ПОСТУ Р. ИЛИ - ПР. ДУБУНЬ
Канд. геогр. наук Э.А. Турсунов
Приведено описание основных экологических проблем в бассейне р. Или. Показана тенденция изменения качества поверхностных вод на трансграничном посту р. Или - пристань Дубунь. Приведен способ прогнозирования загрязнения на ближайшую перспективу.
В современный период в условиях часто возникающих глобальных и региональных угроз и вызовов (опустынивание и деградация земель, наводнения, пожары, изменение климата, землетрясения, нехватка водных и земельных ресурсов, эпидемии, финансовый и продовольственный кризис и др.) усложняются и без того проблемные ситуации в Центрально-Азиатском регионе. Увеличение численности населения, а также заметный рост экономики как Республики Казахстан, так и сопредельных государств, позволяют с уверенностью предположить в перспективе повышение дефицита природной воды, а главное, ухудшение ее качества. Нельзя забывать, что поскольку из всех стран центрально-азиатского региона (ЦАР), Казахстан на трансграничных реках (Или, Сырдарья, Шу, Талас) является замыкающей стороной, то это приводит не только к трансграничному загрязнению транзитного стока с территории сопредельных государств, но и часто возникающих разногласий между государствами относительно качественного состояния водных объектов [1].
Общая тенденция ухудшения качества вод наблюдается и в бассейне оз. Балхаш. Возвратные воды являются главным источником загрязнения водной среды района. В их составе кроме главных ионов содержатся остатки минеральных удобрений и ядохимикатов. Как правило, по течению рек отмечается увеличение практически всех растворенных веществ, в том числе токсичных, в 2 и более раз. Существенно возросло загрязнение р. Или на трансграничном посту пристань Дубунь. Установлено, что с 1958 по 2001 гг. значение индекса загрязнения воды (ИЗВ) для оз. Балхаш возросло, соответственно, от 1,7 до 2,8, что говорит о двух- и трехкратном увеличении антропогенного воздействия [2].
126
Существенное изменение в гидрохимическом режиме р. Или могут произойти за счет увеличения хозяйственной деятельности на территории Китайской Народной Республики, за счет доводки площади орошаемых земель до млн. га по сравнению с нынешним 0,5 млн. га. Представляется реальным то, что с уменьшением объемов транзитного стока до 8,0 км3 существенные изменения претерпит и химический состав речной воды с возрастанием возвратных вод с орошаемых территорий. Основными загрязнителями на Казахстанской части, по-прежнему будут: сельское хозяйство, промышленные предприятия, населенные пункты, с изношенными системами канализации, отсутствием ливневой канализации и исторические источники загрязнения.
Вместе с тем, приведенная на рис. 1 зависимость показывает определенную стабилизацию уровня загрязнения р. Или в последние годы, что позволяет оценить изменения качества поверхностных вод при различных сценариях забора воды на территории КНР.
у = -0,0213х2 + 85,699х - 86245
КИЗВ
14 г
12 -
10 -
8 -
6 -
4 -
2 -
0
1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016
Год
Рис. 1. Тенденция изменения качества поверхностных вод р. Или - пристань Дубунь.
Основным условием составления такого прогноза является неизменное количество загрязняющих веществ, проходимое через рассматриваемый трансграничный створ на р. Или. Большинство ингредиентов, определяющих естественный химический режим в реке, и не превышающих предельно допустимую концентрацию (ПДК) в рассматриваемых нами
127
предыдущих годах, будут сохранять свою концентрацию и в условиях изменения водности реки.
Считаем, что загрязняющим веществом является содержание в воде химического элемента, превышающее ПДК. Тогда масса каждого загрязняющего ингредиента будет рассчитываться по следующему уравнению [3]:
Мзи = 31,536 -(С - С пдК )• д, (1)
где Мзи - масса загрязняющего ингредиента; д - среднегодовой расход воды в реке по данному гидропосту, м3/с; 31,536 - коэффициент приведения к единой размерности; С - среднегодовая концентрация химического элемента; СПдК - предельно допустимая концентрация данного элемента.
Суммируя все массы загрязняющих ингредиентов, получим общую массу загрязняющих веществ, переносимую стоком в течение года. Получив значение масс загрязняющих ингредиентов согласно уравнению (2), изменяем значение среднегодового расхода воды согласно предполагаемому изменению водности реки в данном створе в результате планируемой деятельности и решаем его относительно их концентраций:
С=+Спдк . (2)
Согласно расчетам по уравнению (1), при среднегодовом расходе воды по р. Или - пр. Дубунь, равному 407 м3/с, масса загрязняющих веществ в 2008 г. составила 5004 т, а комплексный индекс загрязнения воды (КИЗВ), определяемый согласно методическим рекомендациям [1], равен 11,6. В таблице на основании формулы (2) приведены расчеты среднегодовой концентрации и индексов загрязнения воды (ИЗВ) по загрязняющим ингредиентам при возможных 25 и 50 % изъятиях стока относительно рассматриваемого года и соответствующие им КИЗВ р. Или.
Таблица
Изменение качества воды в случае уменьшения водности р. Или
Загрязняющий ингредиент Единица измерения ПДК С (25 %) ср.год (д = 5,7 м3/с) ИЗВ (75 %) С (50 %) ср.год (д = 3,8 м3/с) ИЗВ (50 %)
Железо общее мг/дм3 0,05 0,445 8,89 0,642 12,84
Железо (2+) мг/дм3 0,005 0,118 23,6 0,175 35
Медь мкг/дм3 1 12,739 12,73 18,6 18,61
КИЗВ 15,1 22,15
128
На рис. 2, показано изменение КИЗВ в случае изъятия стока на территории КНР и его соответствующее уменьшение на 25 и 50 %. При этом 50 % изъятие стока является хоть и наиболее экстремальной величиной, но, к сожалению, вполне реален. К примеру, сток трансграничной реки Харгос уже сейчас поделен пополам.
КИЗВ
25 Г 20 -15 -10 -5 -0 -
КИЗВ КИЗВ (25%) КИЗВ(50%)
Рис. 2. Изменение качества воды в р. Или - пр. Дубунь при различных
сценариях водности.
Следует так же отметить, что заложенное в основу данного способа прогнозирования постоянное, из года в год, количество загрязняющих веществ является ориентировочной величиной и не учитывает ряд существенных факторов. Естественно в случае залпового поступления загрязняющих веществ в результате техногенной катастрофы произойдет резкое изменение отраженной на рис. 2 ситуации.
К сожалению, малые реки, впадающие в Или с северного склона Иле Алатау, и проходящие через крупные населенные пункты не могут быть рассчитаны как р. Или, так как на них в последние годы наблюдается последовательный и достаточно интенсивный рост загрязнения, который достаточно трудно спрогнозировать из-за хаотической антропогенной нагрузки в городах Алматы, Талгар и Каскелен. С другой стороны привязка качественных характеристик реки к количественным показателям, позволяет относительно реально оценить изменение качества воды в р. Или, в случае достижения договоренностей между КНР и Казахстаном по разделу стока. Автор считает, что приведенный выше способ прогнозирования применим и на других реках со сложившейся или плавно изменяющейся системой хозяйствования в их бассейнах.
129
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бурлибаев М.Ж. и др. Комплексная оценка качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям. - Алматы, Fылым, 2007. - 96 с.
2. Методические рекомендации по проведению комплексных обследований и оценке загрязнения природной среды в районах, подверженных интенсивному антропогенному воздействию / Под ред. М.Ж. Бурли-баева. - Астана, Каганат, 2003.- 79 с.
3. Сборник нормативно-методических документов по разработке предельно допустимых вредных воздействий на поверхностные водные объекты / Под ред. М.Ж. Бурлибаева. - Астана - Алматы: Каганат, 2007. - 76 с.
Казахстанское Агентство Прикладной Экологии, г. Алматы
Казгидромет, г. Алматы
1ЛЕ еЗЕН1 - ДОБЫН КЕМЕЖАЙЫ ТРАНСШЕКАРАЛЬЩ
БЕКЕТ1НДЕГ1 ЖЕРБЕТ1 СУ САПАСЫНЫЦ МYМКIНДIК еЗГЕРУ1
Геогр. гылымд. канд. Э.А. Турсунов
1ле взеш алабындагы нег!зг1 экологиялъщ проблемаларга суреттеме келт^рыген. 1ле-Добын трансшекаралыщ бекеттдег1 жер бет1 су сапасыныц взгеру тенденциясы кврсетыген. Жащын келешектег1 ластануды болжау тэст келт^рыген.
130
