авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 ||

«Снежно-ледовые и водные ресурсы высоких гор Азии Материалы Международного Семинара «Оценка снежно- ледовых и вод ных ресурсов Азии» Алматы, ...»

-- [ Страница 11 ] --

диске).ПРООН/ ЮНЕП-ГРИДА. 1999. www. grida. no Центрально-Азиатская инициатива Повестка-21».

29. «Субрегиональная Межгосударственная комиссия по устойчивому развитию Центральной Азии (МКУ Р), Региональны й экологический центр Центральной Аз ии (РЭЦ ЦА). 2003.

Шукуров Э. и др. Экологический мониторинг вы соких горны х систем Центральной 30.

Азии на примере Тянь-Шаня. United Nations Educational, Scientific and C ultural Organization (UNESC O). 1995.

ОЦЕНКА СОВ РЕ МЕННОГО ГИДРОЭ КОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ИЛИ БАЛХАШСКОГО БАССЕЙНА М. Бурлибаев, С. Муст аф ин, Н. Медведева Региональный Э кологический Ц ентр Центральной Азии Горные экосистемы водосборных территорий могут быть довольно чувствительны ми инд икаторами изменений климата. Анализ связей меж ду экосистемами, включая нивальны е системы, в водосборной части бассейна позволяет понять причины изменений речного стока, что важ но в связи с предоставлением горами водны х ресурсов на равнины. В Центральной Азии это особенно важно, так как, в связи с отмечаемы ми тенденциями из менения гидрологического режима и уменьшения речного стока, обостряются межгосударственные региональны е и локальные проблемы водопользования.

Т акж е участились случаи повторяемости экстремальных гидрологических явлений:

катастро фических навод нений и маловодий. Последствия изменений речного стока представляют реальную угрозу устойчивого развития государств Центральной Азии.

В ажную роль в формировании речного стока и климатических условий в ЦА играют нивальные системы, особенно ледники. Наблюдаемая в последние годы деградация этих систем требует их изучения в неразры вной связ и с оценкой водны х экосистем (рек, среднегорны х и вы сокогорны х озер).

Бассейн оз. Балхаш располагается на юго-востоке Казахстана и характеризуется разнообраз ием природно-кл иматич еских условий. В Прибалхашье выделяются степная, полупусты нная, пусты нная зоны и горные районы. На равнинной территории четко прослеживается широтная, в горах - вертикальная зональность в изменении природ ных условий. Около 15 % площади бассейна озера находится на территории К итайской Народной Республики (КНР).

Оз еро Балхаш состоит из западной мелководной и восточной глубоководной частей, соединенных между собой узким проливом Узунарал. В ода в озере слабосолоноватая.

Минерализация воды значительно изменяется по длине водоема с запада на восток. Между обеими его частями постоянно осуществляется водо-солеобмен.

В Прибалхашье проживает 16 % населения Республики К азахстан. Здесь сосредоточено 22 % ее водных и 42 % гидроэнергетическ их ресурсов (Баймуратов, 1989).

Регион располагает крупными месторож дениями руд и бурого угля, стройматериалами, значительны м количеством пригодных для сельского хозяйства земель. Благодаря этим особенностям на рассматр иваемо й территории сфор мировался важ ный индустриально аграрный комплекс. На долю региона в 80-х годах приходилось 16 % промыш ленного производства в К азахстане, 13 % сельскохозяйственной продукции, 44,2 % улова ры бы (Сарж анов, 1989, Скопин, 1989). Сравнительно недавно важной статьей доходов было ондатроводство. Ондатровы й промы сел составлял около 30 % бывшего всесоюзного уровня (Гвоз дев, 1989). Многие ученые и специал исты считают, что при правильном использовании имеющихся ресурсов в Прибалхаш ье можно достигнуть высокого уровня промы шленного и сельскохозяйственного произ водства. Однако в предшествующий период основу хозяйственно й деятельности составляла ирригационно-энергетическая доктрина, предусматр ивавшая доведение к 2000 году площади орош аемы х земель в регионе до 1 млн га и общ ей мощности ГЭС на водотоках до 1, 5 млрд кВт, а общее водопотребдение на все хозяйственные нужды - до 8,1 млрд м /год. При этом ставился вопрос "...о нецелесообр азности сохранения оз. Балхаш, как испарителя огромного количества воды " (Ч окин, 1975). В соответствии с указанной доктриной, без глубокого научного обоснования, происходило нараставшее быстры ми темпами использование водны х ресурсов, которое не увязы валось в достаточной мере с интересами охраны окруж ающей среды и рационального природопользования.

Большая часть использующихся земельных и водны х ресурсов бассейна озера приходится на сельское хозяйство. Главны м потребителем воды является орош аемое земледелие. В основном для орошения используются поверхностны е воды.

Э кстенсивные методы хозяйствования особенно проявились именно в орошаемом земледелии. Производство сельскохозяйственной продукции раз вивалось преимущественно путем непрерывного расширения поливных земель, без должного внимания к повышению эффективности использ ования гидромелиоративны х систем.

Площадь орош ения в бассейне оз. Балхаш во второй половине 80-х годов достигла тыс. га, водоз абор - около 7 млрд м /год (Гвоздев, 1989).

Регулярное орошение осуществляется с помощ ью примитивных инж енерных или полуинж енерны х систем, часто не имеющих дренаж. Отдельные участки этих систем неисправны из -за низкого качества строительства. Число сооруж ений на них не отвечает требуемы м нормам. В последние годы многие гидромелиоративны е системы находятся в заброшенном состоянии.

На орошаемы х землях широко распространен ручной способ полива воды по полосам и бороз дам, не всегда соблюдаются севооборот, нормы и режим поливов.

Особенно велик водоз абор на выращивание риса. Например, на Акдалинском орошаемом массиве фактич еский водозабор достигал в среднем 70 тыс. м /га. Применение прогрессивны х методов полива (дож девание, капельное и почвенное орошение) затрудняется неправильной формо й и мелкоконтурностью участков, плохой спланированностью их поверхности.

Из-за несовершенства гидромелиоративны х систем и низ кой культуры орошения потери воды часто непродуктивны. Ч асть ее сбрасывается с полей, з асоляет и заболачивает прилегающие терр итории, з агрязняет водные источник и пестицид ами и другими ядохимикатами. Сами поливные земли подвергаются вторичному засолению. Многие из них, особенно староорошаемые земли, становятся непригодны ми для использования и выбывают из сельскохозяйственного оборота или требуют промывки, для чего необходимы дополнительные большие затраты воды. Коэффициент полезного действия гидромел иоративных систем находится в пределах 0,4 - 0.6.

Нерациональное использование земельны х, водны х и растительных ресурсов в сельском хозяйстве Прибалхашья приводит к сниж ению продуктивности почвенно растительного покрова. На некоторы х пастбищах изменяется качественный состав растительности, появляется много сорных и ядовитых растений. В предгорной зоне на склонах со средне- и легкосуглинистыми почвами развиты эрозионные процессы. В етровой эрозии сильно подвержены пастбищны е и распаханные полупусты нны е земли с песчаны м и суглинистым почвенным покровом.

В ажная роль в использ овании поверхностных вод принадлежит гидроэнергетик е.

Самой крупной из действующих гидроэлектростанций является К апшагайская ГЭС. Она построена в 1970 году на р. Или и работает в реж име покры тия пиковы х и аварийных нагрузок в энергосистеме. Обеспечение такого реж има сопровождается больш ими внутрисуточ ными колебаниями расходов воды во время попусков из водохранилища в нижний бьеф.

Актуальность изучения современного состояния гидрологического и гидрохимического режимов р. Или определяется не только сбросом сточных вод правобереж ного канала С орбулакского накопителя (ПСК), но и строительством и вводом в эксплуатацию (с 1970 года) Капш агайского водохранилища. По нашему представлению, для выявления полной картины из менения гидрологического и гидрохимического реж имов р. Или необходимо: во - первых, определить влияние на эти параметры Капшагайского водохранилища и, во - вторы х, влияние сточных вод, сбрасы ваемых ПСК. Ибо, смеем утверждать, что велико влияние Капшагайского водохранилища на естественные гидрологическ ие и гидрохимические режимы водотока. Для этих целей было поставлена задача выявить динамику из менения внутригодового и многолетнего распредел ения стока р. Или при естественном гидрологическом реж име;

влияние Капшагайского водохранилища на внутригодовое распредел ение стока в годы с его различной обеспеченностью (25, 50, 75, 95 %);

влияние Капш агайского водохранилища на гидрохимический реж им р. Или в годы различной со стоком той ж е обеспеченности;

влияние сброса сточных вод ПСК Сорбулакского накопителя на химический состав воды р.

Или за реальные годы в репрезентативных створах.

Внутригодовое распределение стока р. Или в многолетнем период е наблюдении, ( условно-естественны й период гидрологического реж има в 1911-1970 гг.) показывает, что этот процесс был полностью подчинен природным факторам формирования стока / 3/. При этом в бассейне р. Или присутствуют все виды основных факторов формирования стока, то есть талы е снеговы е, дож девые, ледниковые и подземны е воды в з ависимости от месторасположения составляющих гидрографической сети. Основной объем переносимого стока, как правило, приходится на долю половодья и паводков, начало и окончание которы х зависят главны м образом от высотного полож ения водосборов притоков, характера распределения снежного покрова в бассейне, наличия ледников и снежников, гидрогеологических условий бассейна и т. д. Не вдаваясь в подробности детального изучения следственно-пр ичинных обстоятельств формирования стока отдельных притоков и самого водотока Или подчеркнем, что нас, в рамках этой работы, интересует прежде всего внутригодовое распред еление стока реки Или в створе гидрологического поста 37 км ниж е рабочего поселка Или (гидрохимический пост - урочище Капш агай), а также изменения гидрологического и гидрохимического реж имов под влиянием Капшагайского водохранилища и сброса сточны х вод ПСК Сорбулакского накопителя. Наблюдения за гидрологическ им режимом р. Или в створе 37 км ниж е рабочего поселка Или осуществляется с 1910 года, тогда как за гидрохимическим режимом - только начиная с 1936 года (по линии Каз гидромета). Учитывая постановку задачи, наши исследования будут сосредоточ ены на показателях стока и химического состава воды различной обеспеченности как при естественном, так и при нарушенном гидрологическом и гидрохимическом реж имах р. Или. К ак известно, автоматическое сравнение стока и его химич еского состава меж ду произвольно взяты ми реальными годами для выяснения полной картины антропогенеза недостаточ но и, как следствие, приводит к абстрактны м результатам. Во избежание этого нами весь период наблюдений за гидрологическим и гидрохимическим режимами подразд еляется на условно-естественный (до 1970 года) и нарушенный периоды. После чего, опираясь на методы классической гидрологии и теории вероятности, определяем водности года, принадлежащ ие различным обеспеченно стям.

Здесь следует особо оговориться, что начиная с 1970 года естественный реж им водотока Или коренным образом преобразован, и выраж ается не только в изменении среднегодового стока реки, но и в изменении внутригодового распределения. Например, при естественно м 3 режиме р. Или имела годовой сток с обеспеченностью 25 % - 16, 46 км ;

50 % - 14,34 км ;

3 75 % - 12,92 км ;

95 % - 10,97 км. Результаты нарушенного гидрологического реж има, то есть после ввода в эксплуатацию К апшагайского водохранилища, таковы: 25 % - 13, 40 км ;

3 3 50 % - 11,88 км ;

75 % - 10,62 км ;

95 % - 9,20 км. При кажущейся незначительности разности стоков (равных обеспеченностей) при естественно м и нарушенном 3 3 гидрологическо м режимах водотока: 25 % - 3,06 км ;

50 % - 2,46 км ;

75 % - 2,30 км ;

95 % 1,77 км, совершенно несопоставимы рез ультаты внутригодового распределения стока.

Т акое положение объясняется тем, что основное предназнач ение Капшагайского водохранилища заключается в аккумулировании стока реки в чаше водохранилища для максимально й вы работки электроэнергии в зимний пер иод года, с помощью сглаж ивания его внутригодового распределения. В этом случае налаж енная веками жизнь Или Балхаш ской экосистемы менее всего волнует новых хозяев К апшагайской ГЭС.

Как показы вают результаты сравнения внутригодового распределения стока при естественном и нарушенном гидрологическо м реж имах, ранее ярко выраженны е пики весенне-летнего половодья практически сведены на нет с помощью равномерного распределенного стока внутри года. Коль данная работа не посвящена проблемам экологии, то ограничимся лишь констатацией фактич еских расходов воды, наблюдавшихся как при естественном, так и нарушенном гидрологическом реж имах р. Или. Л етние расходы воды, при 25 % обеспеченности естественного гидрологич еского реж има, находились в среднем 3 на уровне 1300 м /с, тогда как при нарушенном режиме они находятся в пределах 600 м / с.

В противовес этому резко возрастают зимние расходы воды до 400 м /с в отличие от м /с естественного гидрологического режима, по причине зимних попусков из Капшагайского водохранилища для целей выработки электроэнергии. Картина сглаживания внутригодового распределения стока при 50, 75 и 95 % обеспеченностях аналогична сглаж иванию при 25 % обеспеченности. Наблюдавш ийся размах колебаний расходов воды летнего половодья от 600 м/с до 800 м /с, в настоящ ее время отсутствует и имеет вид постоянства на уровне 500 м /с. Здесь также заметно изменение расходов воды в зимние месяцы. Аналогичны картины изменения внутригодового распределения стока и при 75 и 95 % обеспеченностях. Иначе говоря, при всех обеспеченно стях произошли коренны е преобразования внутригодового распределения стока реки.

В связи с коренным изменением естественного внутригодового распредел ения стока реки определенны й интерес представляет вы явление изменения гидрохимич еского режима, происходящего под влиянием Капшагайского водохранилищ а. Разумеется, что важны м факторо м в формировании химического состава поверхностных вод служ ит сезонное питание водотока внутри года, наряду с процессами, протекающ ими и совершающимися на водосборной площади, например, от специфич еских условий формирования вод с подстилающей поверхности или грунтовых вод. По классификации О.А. Алекина /1/ р. Или относится к гидрокарбонатному классу кальциевой группы. В настоящее время нельзя сказать о том, что под влиянием Капшагайского водохранилища произошли существенные изменения в рекогносцировке ионного состава речной воды, так как показатели гидрохимического режима, по данны м Казгидромета, соответствуют тому же типу классифик ации.

Т ем не менее, следует отметить, что происходящ ие изменения в первую очередь коснулись внутригодовой динамик и гидрохимических показателей. Если показатели общей минерал изации при естественно м гидрологическо м и гидрохимическом режимах имели четко очерченные максиму мы (осенне-зимняя меж ень) и минимумы (весенне-летнее половодье) фактической концентрации, то в современных условиях, независимо от водности реки, осущ ествляемой в виде попусков в ниж ний бьеф водохранилища, общая минерал изация выглядит сглаж енной во внутригодовом распределении. Как показывают полученные рез ультаты исследований, если при естественно м гидрологическом и гидрохимическом реж имах, размах колебаний между максимальны ми (600 мг/ л) и минимальны ми показателями общ ей минерализации (200 мг/ л) составлял порядка 400 мг/ л, то в настоящ ее время он составляет всего лишь 150 мг/л, причем нез ависимо от водности и период а года, фактическая концентрация постоянно находится на уровне 400 мг/л.

2+ По сравнению с общей минерал изацией, содержание и динамика катиона Са при нарушенном гидрологическом и гидрохимическом режимах во внутригодовом распределении вы глядит совершенно иным, то есть идет процесс постоянного сглаж ивания, независимо от водности года. Ранее отмеченные максимумы и миниму мы фактической концентрации, колеблющиеся в пределах от 80 до 40 мг/л, в зависимости от водности и период а года, то в настоящее время во внутригодовом распредел ении эти пики отсутствуют 2+ 2+ и находятся в пределах от 35 до 60 мг/ л. Д инамик а изменения Mg в противовес С а имеет тенденцию увеличения такж е независимо от водности и периода года, причем с некоторы м уменьшением в зимние месяцы по сравнению с концентр ациями, наблюдаемыми при естественном гидрологич еском и гидрохимическо м режимах. При нарушенном гидрохимическо м режиме в январе и феврале месяце постоянно наблюд ается 2+ некоторое уменьшение фактич еской концентрации Mg (25 % - 12,0 мг/ л;

50 % - 17 мг/ л;

75 % - 19 мг/л;

95 % - 22 мг/л) по сравнению с наблюдаемы ми данны ми до строительства Капшагайского водохранилища (25 % - 16,0 мг/ л;

50 % - 22 мг/л;

75 % - 23 мг/л;

95 % - мг/ л) и т.д. Полученны е данные также показывают, что при естественно м гидрохимическом режиме (25 и 50 % обеспеченностях) внутригодовое распред еление магния имело четко вы раженны е пики максимумов и миниму мов ( от 16 до 27 мг/л), тогда как при 75 и 95 % такая тенденция не прослеж ивается. При нарушенном гидрохимическом режиме внутригодовое распределение магния имеет более сглаженное (при возросших концентрациях) хронологическое колебание без четкого выражения пиков максиму ма и минимума.

2+ 2+ По сравнению с уменьшением С а и возрастанием Mg внутригодовое + + распределение суммы ионов Na + K имеет ярко выраж енную тенденцию возрастания только при 25 и 50 % обеспеченностях ( в осенне-зимнюю межень от 5 до 70 мг/л), тогда как при других обеспеченностях этот процесс не наблюдается и имеет место только стохастическое колебание. Несмотря на такое полож ение, следует указать о возрастании + + содержания суммы Na + K во время весенне-летнего половодья при всех обеспеченностях в пределах до 40 мг/ л.

Хронология изменения гидрокарбонатов (HCO3 ) показывает, что при всех рассматриваемых обеспеченно стях, нарушенного гидрохимического реж има отслеживается повсеместное их уменьшение в осенне-зимнюю межень от 200 до 150 мг/л. При 25 и 50 % обеспеченностях нарушенного режима, содерж ание гидрокарбонатов в летнее половодье, по сравнению с естественным периодо м наблюдения, имеет динамику увеличения концентрации до 180 мг/ л, тогда как при 75 и 95 % обеспеченностях такой тенденции нет.

Анализ динамик и изменения сульфатов (SO4 ) достоверно показывает, что после строительства и ввода в эксплуатацию К апшагайского водохранилищ а при всех обеспеченностях идет процесс воз растания фактич еской концентрации, независимо от период а и водности года. Причем этот рост в летнее половодье составляют порядка двухразовы х превы шений фактических концентраций наблюдаемым при естественно м гидрохимическом режиме водотока, т. е. до 120 мг/л против 60 мг/ л.

Под влиянием К апшагайского водохранилища произошли коренные изменения не только во внутригодовом распределении хлоридов (C l ), но и в их фактических концентрациях. Рост концентр аций Cl очевидны для всех обеспеченно стей независимо от период а года. В нарушенном периоде гидрохимического режима при 25 и 50 % обеспеченностях содерж ание хлоридов в течение всего года колеблется в пределах 30 мг/л против ярко выраженного возрастания зимой до 40 мг/л и уменьшения в половодье до 10 15 мг/л, характерных для естественного перио да гидрохимического режима. При 75 и 95 % обеспеченностях содерж ание хлоридов возрастает до 40 мг/л с некоторы ми незнач ительны ми признаками стохастично сти. Минимальное содержание хлоридов в весенне-летнее половодье ( 5 - 10 мг/л), наблюдавш ееся при естественно м гидрохимическом реж име, для периода антро погенного воздействия Капшагайского водохранилища вы глядит нонсенсом. Итак, подводя итоги, необходимо подчеркнуть, что строительство и ввод в эксплуатацию Капшагайского водохранилища коренны м образом преобраз овало внутригодовое распредел ение ионного состава воды р. Или. Эти изменения, 2+ различны х ионов, вы глядят неоднозначно. Если на в содержании Са и HCO3 четко 2+ + прослеживается уменьшение их фактическ их концентраций, то в концентрациях Mg, Na + - + K, SO4, Cl идет обратный процесс - наблюдается их несо мненны й рост. Аналитическ ий обз ор этих изменений показывает, что эти процессы должны быть учтены при вы явлении влияния Сорбулакского накопителя на химический состав р. Или.

По данным “Горводоканала” и ГНПОПЭ “Казмеханобр” сброс сточны х вод в р. Или по ПСК С орбулакского накопителя начат в 1996 году. Для определения влияния сброса сточных вод на химический состав речной воды будем опираться на данные гидрохимических показателей К азгидромета - в створе урочища Капшагай и “Горводоканала” - 500 м выше и ниж е водовыпуска. Как и ранее приоритетны й перечень ингредиентов, по которым определяется влияние сброса сточных вод на химическ ий состав речной воды, следует начать с ионного состава / 2/. При этом нас преж де всего интересует принципиальны й вопрос о наличии или отсутствии влияния (изменения) на гидрохимические показатели водотока. Поэтому в этой работе вопрос о соответствии или несоответствии нормам ПДС и ПДК сбрасываемых сточных вод не рассматр ивается.

Необходимо также оговориться, что все статистические параметры гидрохимических показател ей в створах 500 м выше и ниже водовы пуска ПСК, то есть сброса сточны х вод в р. Или, следует сравнивать с данными Казгидромета в створе урочищ а Капш агай за год, так как в 1997, 1998 и 1999 годах из-за финансовой несостоятельности в этом створе прекращены наблюдения. Как необходимое отступление следует подчерк нуть, что 1996 год по водности соответствует 43 % обеспеченности нарушенного периода или 82 % обеспеченности естественного периода гидрологического режима.

Сравнительны й анализ общ ей минер ализации показывает, что внутригодовое распределение этого показателя соответствует нарушенному гидрохимическо му реж иму реки под влиянием Капш агайского водохранилища. Самы е максимальны е показатели концентрации общ ей минерализации по среднегодовым и месячным значениям наблюдаются в створе 500 м ниже водовы пуска (1996, 1997, 1998 гг.), тогда как миниму мы - в створе урочищ а К апшагай. Анализ общей минерализации в створе урочища К апшагай за 1996 год, то есть за год до начала сброса сточных вод, с годами, близкими к 40 % обеспеченности по водности, показывает, что существенны х изменений в минерал изации (порядка 400 мг/л) у речной воды нет.

2+ Динамика внутригодового распределения кальция (С а ), при схожести с ранними (реальными) годами наруш енного гидрохимического реж има, существенно отличается от фактическо й концентр ации в сентябре и октябре месяце, когда наблюдается резкое уменьшение этого катиона до 12 мг/л. По аналогии с общей минерал изацией, содержание 2+ Са относительно в повышенных концентрациях наблюдаются в створе 500 м ниже водовы пуска (до 50 мг/л) с последующ им уменьшением до 40 мг/л в створе ур. Капш агай, что по видимому объясняется интенсивным перемешиванием и разбавлением сточных вод.

2+ Анализ налич ия Mg по трем вышеперечисл енным створам показывает, что максимальные концентр ации этого ингредиента достигаются в створе ур. Капш агай, то есть по сравнению со створами 500 м выше и ниже водовыпуска идет постоянный рост этого катиона. С ледует отметить, что этот рост и вся динамика внутригодового распределения з а 1996 год находится в рамках многолетних показ ателей, наблюдаемый при + + нарушенном гидрохимич еском режиме р. Или (7,0 - 27,0 мг/л). Колебания суммы Na + K тоже вписывается в общую картину нарушенного гидрохимич еского режима р. Или под влиянием Капшагайского водохранил ища. Некоторое возрастание этого показателя (в пределах 5 мг/л) в створе 500 м ниже водовыпуска нейтрализуется до створа ур. К апшагай и достигает многолетнего показателя (35 мг/л). Как необходимое отступление следует подчеркнуть, что при нарушенном гидрологическом и гидрохимическо м режимах идет + + постоянны й рост суммы Na + K по сравнению с показателями, наблюдаемыми при естественном гидрохимическом режиме, независимо от водности и периода года.

По сравнению с показателями ур. Капшагай (145 мг/л) содерж ание гидрокарбонатов в повышенны х концентрациях содерж атся в створах 500 м ниже (до 185 мг/л) и выш е ( мг/ л) водовы пуска. Иначе говоря, по показателю этого ингредиента велико влияние сточных вод Сорбулакского накопителя на химический состав реки Или в пределах от вышеозначенны х створов к створу ур. Капшагай, с последующей потерей этих повышенных концентраций к низовьям водотока. Хронология внутригодового распределения HCO3 - показывает, что за 1996 год размах колебаний фактической концентрации из месяца в месяц фиксиру ется в минимальных значениях, нежели чем наблюдаемые внутригодовы е распределения за реальны е годы нарушенного 2+ гидрохимического реж има при различны х обеспеч енностях. Как у С а, так и у HCO отмечаются тенденции к снижению как за отдельные месяцы, так и в многолетнем разрезе за периоды нарушенного гидрохимического режима по сравнению с естественны м.

Колебания содержания SO4, в створах 500 м выше и ниж е водовы пуска, не противоречат иерархически сложившейся динамике внутригодового их распределения при нарушенном гидрохимич еском режиме. Отличительной чертой внутригодового распределения за 1996 год фактических концентр аций SO4 является большой раз мах колебаний из месяца в месяц, достигающий при этом своего максиму ма в августе месяце до 160 мг/ л. Показатели SO4 - в створе 500 м ниже водовы пуска являются самы ми высокими по сравнению с показателями створов 500 м вы ше водовы пуска и ур. К апшагай. Однако, необходимо подчеркну ть, что фактические концентр ации SO4, полученные в результате химич еских анализов по различным вертикалям одного и того же гидрохимического поста, сильно отличаются друг от друга. По-видимо му это объясняется неоднозначностью их перемеш ивания и разбавляемости.

Аналогичная картина наблюдается и в поведении хлоридов (Cl ), где также максимальные значения этого ингредиента до 34 мг/л фиксируются в створе 500 м ниже водовы пуска, тогда как в створах ур. Капшагай и 500 м выше водовы пуска колеблются в пределах 25 - 30 мг/л. Причем, данные по створу ур. К апшагай в среднегодовом исчислении находятся в пределах размахов колебания SO4, фиксируемы х при нарушенном гидрохимическом режиме.

Д инамик а колебания растворенного кислорода О2 показы вает, что самые наименьшие значения наблюдаются в створе 500 м ниж е водовыпуска, и колеблются в пределах от 8 до 10 мг/л, тогда как в створах 500 м выш е водовыпуска и ур. К апшагай содержание растворенного кислорода находится в диапазоне от 11 до 19 мг/л. Особых скачков в динамике внутригодового распределения растворенного кислорода за 1996 год в створе ур. К апшагай нет, за исключением января месяца, когда было зафиксировано 8, мг/ л.

По биохимическо му потреблению кислорода (БПК 5 ) картина аналогична картине внутригодового распред еления растворенного кислорода, где максимальным потреблением кислорода до 4 мг/л отличается створ 500 м ниж е водовы пуска. Самы е оптимальные показател и БПК 5, с точки зрения наименьш его загрязнения речных вод легкоокисляемы ми органическими веществами, отмечаются в створе 500 м выше водовы пуска. Очевидно, это объясняется не только малыми концентрациями органич еских веществ, но и искусственным аэрированием речного стока в нижнем бьефе водохранилища. По химич еско му потреблению кислород а, необходимого для окисления трудноокисляемых органических вещ еств, динамика изменения как во времени, так и в пространстве по трем рассматриваемы м створам идентич на динамике по БПК5. В есь спектр колебаний рН среды от створа 500 метров выш е водовыпуска до створа ур. К апшагай находится в пределах от 8,2 до 8,7.

По результатам проведенны х работ можно констатировать, что основной причиной изменений слож ившихся в многолетнем периоде наблюдения гидрологического, гидрохимического, термического, уровенного реж имов р. Или является строительство и ввод в 1970 году в эксплуатацию Капшагайского водохранилища. При этом слож ились совершенно иные типы гидрологического и гидрохимич еского режимов ниже Капшагайского водохранилища, выразившиеся в изменении: внутригодового распределения стока реки, связанного со срезкой пиков весенне-л етнего половодья и паводков и дальнейшего перераспределения внутри года и в многолетнем период е для целей выработки электроэнергии и сельскохозяйственной мелиорации;


внутригодовой 2+ 2+ + + динамик и распределения ионного стока (сумма минер ализации, Са, Mg, Na + K, SO4, HCO3, Cl ) независимо от водности года.

- В лияние сброса сточных вод из ПСК Сорбулакского накопителя в основном обнаруж ивается на посту 500 м ниж е водовыпуска последующей стабилизацией его до створа ур. Капшагай, в рамках наруш енного гидрохимического режима, характерного для р.

Или после строительства Капшагайского водохранилищ а.

На ближ айшую перспективу, т.е. в пределах 5 - 10 лет существенное изменение в гидрологическо м и гидрохимич еском режимах р. Или могут произоити только за счет увеличения хозяйственной деятельности на территории К итайской Народной Республики, за счет доводки площади орошаемых земель до 1,0 млн га по сравнению с нынешним 0, млн га. При этом, в современны х условиях на орошение потребляется порядка 4,0 км воды из 12,6 км транз итного стока в среднемноголетние по водности годы. Поэтому представляется реальны м то, что с уменьш ением объемов транз итного стока до 8,0 км существенно е из менения претерпит и химич еский состав речной воды с возрастанием воз вратных вод с орошаемы х территории. К сожалению, достоверны х данных о предстоящем изменении в водном балансе р. Или в пределах КНР нет. Будем надеяться, что эта проблема будет поднята правительственной делегацией Республики Казахстан на предстоящем, совместно м засед ании рабочих групп по проблемам Или и Черного Иртыш а, 3 ибо простое изъятие допол нительных 4,0 км воды к сегодняш ним 4,0 км не просто изменит химическ ий состав воды р. Или, но и внесет коренное изменение в Или Балхаш скую экосистему.

В промышленности и коммунальном хоз яйстве недо стато чно внимания уделяется использованию безводных и маловодных технологических процессов, оборотно повторному водоснабж ению, очистке вод. В настоящее время из населенны х пунктов и отдельны х предприятий в овражно-речную сеть и водоемы поступает более 400 млн м сточных вод. Из общего объема сточных вод лиш ь их подвергается полной очистке, остальная часть проходит либо частичную очистку, либо совсем не очищ ается. Поступая в речную сеть и поверхностны е водоемы, такие воды сильно загрязняют реки, озера, пруды нефтепродуктами, фенолами, ядохимикатами, тяжелы ми металлами. Иногда концентрация вредны х примесей в сточных водах промышленных и коммунальных предприятий в десятки и сотни раз превышает предельно допустимые нормы. Например, Балхашский горно-металлургический комбинат сбрасывает сточные воды в оз. Балхаш с концентрациями меди, достигающими иногда 400 ПДК.

Непосредственны й сброс сточных вод в водоем, а также загрязнение основны х притоков, таких как Или и К аратал, вносят существенны й вклад в общ ее загрязнение озерной экосистемы. По нашим данны м, за последние годы наблюдений за гидрохимическим режимом водотоков зафиксировано повсеместное превы шение сульфатов над предельно допустимыми концентр ация ми (ПДК ) водоемов рыбохозяйственного водопользования. Например, в Малом С ары-Шагане содержание сульфатов в 7,8- 8,9 раза больш е ПДК, в бухте Берты с - в 7,7-9,5, в створе г. Балхаш - 7,7-8, 1 раза. Превышение ПДК наблюдается и в содерж ании хлоридов: в Малом Сары -Шагане в 1,3-1,5 раза, в бухте Берты с и в створе г. Балхаш - в 1, 3-1,6 раза.

Перманганатная окисляемость, характеризующая загрязненность водоема легкоокисляемы ми органическими веществами, изменяется в пределах от 3, 00 до 12,00 мг/ л атомарного кислорода. Бихроматная окисляемость озерной воды, характеризующ ая загрязненность озера трудноокисляемы ми органическими вещ ествами, имеет размах колебаний от 5,00 до 52,00 мг О/л при фиксированных средних величинах 10,1 - 25, 4 мг О/л. При этом следует отметить, что некоторые статистические характеристики загрязнения озера органическими веществами таковы: нефтепродукты - от 0,040 до 0, 100 мг/л при ПДК 0,050 мг/л;

фенолы - от 0,001 до 0, 002 мг/л при ПДК 0, 001 мг/л.

Если характер изовать загрязненность оз. Балхаш в целом, то получается следующ ая картина. Хлориды в процентном отношении от общего количества гидрохимических анализов превышают предельно допустимую концентрацию в 80, 4 % случаев, сульфаты и медь - в 100 %, цинк - в 25,3 %, фториды - в 98, 0 %, нефтепродукты - в 40 %, фенолы - в 33, 3 % случаев.

Постоянно фиксируются тенденции загрязнения оз. Балхаш остаточными количествами ДДТ и ГХЦГ. Например, фактические концентрации суммы из омеров ГХЦГ наблюдаются в пределах от 0,0027 до 0, 157 мкг/ л при средних значениях порядка 0, мкг/ л, тогда как сумма метаболитов ДДТ - от 0,0036 до 0,060 мкг/л при среднем значении 0,0261 мкг/л. Следует отметить также, что при исследовании наличия пестицидов постоянно регистрируются альфа, бетта, гамма изомеры ГХЦГ и Д ДТ с трансфор мацией последнего в метаболит ДДЭ или растворенное соединение ДД Д.

Некоторая часть сточных вод собирается в специальных накопителях (Сорбулакский и др.). После соответствующей механической и биологической обработки эти воды могли бы использоваться для орош ения. Однако такое применение сточны х вод широкое распространение пока не получило.

Развитие городов, промыш ленности, гидроэнергетик и, строительство дорог приводит также к изъятию из сельскохозяйственного оборота некоторой части плодородных земель. Кроме того, сотни гектаров земель заваливаются промыш ленно бытовыми отходами.


Антропогенные нагрузки па водны е ресурсы достигли максимума во второй половине 80-х годов и составляли 5, 2 млрд м (Колоколов, 1989). Наиболее интенсивный их рост совпал по времени с маловодьем рек в 70-80-е годы. В совокупности оба этих фактора обусловили резкий спад уровня оз. Балхаш, непреры вное повышение минер ализации воды в западной части озера, ухудш ение экологической обстановки как в самом водоеме, так и в прилегающих райо нах. В конце 1986 года уровень воды опустился до отметки 340,5 м, наименьшей за весь период наблюдений на озере. Средняя минерализация воды Западного Балхаш а возросла с начала 1970 года на 0,74 г/ л и составила в конце 1986 года 2, 05 г/л.

Произошли значительны е изменения в экологической системе озера и его побереж ья:

- резко ухудшилось качество воды, используемой на водоснабж ение и технич еские нуж ды, в связи с чем воз росла з аболеваемость населения, причинен огромный ущерб промы шленному производству;

- начался вынос соляной пыли с поверхности обсохшего дна озера в окруж ающ ее пространство;

- сократились площади озер в дельте р Или, произошло ее опустынивание;

- качественно и количественно из менился видовой состав рыб и птиц, в частности, уменьшилась доля ценных промысловых рыб;

- потеряло промысловое значение ондатроводство Исследования, проводившиеся в предшествующ ие десятилетия по Или-Балхашской проблеме, в основном в 80-е годы прошлого века, показали, что на озере Балхаш и в Прибалхашье произ ош ли большие изменения в гидрологическом, гидрохимическом и гидробиологич еском реж имах рек и водоемов, обусловленные не cтолько природны ми фактор ами, сколько влиянием хозяйственной деятельности. В результате возросших заборов поверхностных вод на орош ение, заполнение К апшагайского водохранилища и другие хозяйственны е нуж ды увеличились потери речного стока и значительно уменьшился приток воды в оз. Балхаш. Т ак, в период наибольшего обострения Или Балхаш ской проблемы (1970-1987 гг. ) уменьшение притока поверхностных вод составляло 3 в среднем 3, 12 км /год, в том числе 2, 43 км /год из р. Или. Из таких же рек, как Аксу и Аягуз, из-за их разбора на орошение поступление воды в Балхаш в 80-е годы вообще прекратилось. Все это привело к резкому пониж ению уровня воды в оз. Балхаш. С редний годовой уровень данного водоема в 1987 году достиг наинизш ей отметки за весь период наблюдений - 340,66 м.

С сокращ ением притока поверхностны х вод в Западный Балхаш существенно уменьшился также переток воды из западной части озера в восточную, в частности в 1970 1987 гг. в среднем на 0,59 км /год, возросли повторяемость и объем переноса солей в обратном направлении, увеличилась общая минерализация речных вод, поступающ их в озеро. В результате этого произошло значительное засоление наиболее важной в хоз яйственно м отношении западной части озера. Средняя минерализация воды в Западном Балхаш е превысила 2 г/ л, в то время как в 1970 году (начало заполнения Капшагайского водохранилища) она составляла 1, 21 г/л, а в условно-естественный период (до 1970 г.) колебалась в пределах 1, 04-1,46 г/л.

В рез ультате хозяйственной деятельности произошло такж е значительное загрязнение вредными веществами (пестицидами, тяжелы ми металлами и др.) всех компонентов природно й среды - почв, водной растительности, ж ивых организмов, поверхностных и подземных вод, донных отложений в оз. Балхаш. Наибольшая концентрация токсикантов наблюдалась в период наинизшего стояния уровня воды в озере.

Основны ми загрязнителями природно й среды в районе оз. Балхаш являются промы шленные горнодобывающие и обрабаты вающие предприятия корпорации “Казахмыс” (Балхашский горнометаллургический комбинат, Балхашская медно молибд еновая фабрика, Коунрадский рудник), коммунально е и сельское хозяйство.

Содержание меди, цинка, нефтепродуктов в озерной воде, вносившихся, например, Балхаш ским горно-металлургич еским комбинатом, во много раз превышало допустимые пределы для ры бного хозяйства.

Загрязнение вод, сокращ ение притока воды в дельту р. Или и в оз. Балхаш, пониж ение уровня озера способствовали резкому уменьш ению биоразнообразия и биомассы фито- и зоопланктона. Вследствие этого в дельте Или и в акватории озера сильно уменьшились рыбные кормовые ресурсы, участились случаи различных болезней ры б, ценны е виды водорослей и рыб были вы теснены менее ценными. Неблагоприятны м для воспроисводства рыбных запасов оказался также режим попусков из Капшагайского водохранилища. Промысловое з начение потеряло ондатроводство в дельте р. Или, прино сившее в свое время больш ие доходы.

К роме того, в дельте р. Или постоянно наблюдались русловы е деформации размывы и заиление русел рукавов и проток, вследствие чего часть водотоков постепенно отмир ала, а вместо них образовы вались новые, т. е происходила перестройка русловой сети во времени и в пространстве. В свою очередь это обусловливало перераспределение стока внутри дельты, вызывало изменения в обводненности различны х ее участков, существенно влияло на состояние дельты в целом. Определенное воздействие на дельту, нередко отрицательное, оказывали проводивш иеся в ней недостаточно обоснованные мелиор ативные меропр иятия.

Одновременно с упомянуты ми последствиями хоз яйственной деятельности получили развитие опустынивание в дельте р. Или, дефляционные процессы с освободившихся от воды участков дна оз. Балхаш, деградация луговой и пастбищной растительности в Прибалхашье, заболачивание и вторичное з асоление орошаемы х земель.

Значительно сократились площади тугайной растительности в дельтах рек, выполняющей водоохранную роль.

Образование подвижных песков - экстремальная фаза раз вития опустынивания.

Наиболее агрессивный способ наступления пустынь на окруж ающ ие районы состоит в выносе больших масс песка и солей из них во время очень сильных пыльны х бурь и отложений частиц в виде полос, имеющих значительную протяж енность. Осаждение песка и солей на растительность приводит к ее гибели.

Некоторое улучшение экологической обстановки, проявившееся, в частности, в росте биомассы фито- и зоопланктона, отмечалось в конце 80-х - начале 90-х годов и было связано с увеличением притока воды в дельту р. Или и повы шением среднего годового уровня оз. Балхаш до отметки 341,0 м и более. Однако, как бы ло отмечено на экологическом фору ме по оз. Балхаш, состоявшемся в г. Алматы в ноябре 2000 г., экологическая ситуация на озере и в Прибалхашском регионе продолжает оставаться сложной.

Д анных о современном экологическо м состоянии оз. Балхаш и Прибалхашья очень мало, поскольку в 90-е годы значительно сокращены проводившиеся ранее стандартные наблюдения и практически полностью прекращены научные исследования. Не были больш ей частью осущ ествлены и рекомендованные мероприятия по оздоровлению экологической обстановки. Поэтому получение дополнительной инфор мации о современно м экологическом состоянии оз. Балхаш, комплексная оценка этого состояния и разработка проекта программы мероприятий по его улучш ению являются безусловно актуальными и крайне необходимы ми.

Дальнейшее наращивание изъятий водных ресурсов на хозяйственные нуж ды могло привести к исчезновению оз. Балхаш как единого водоема. В этих сложны х условиях в 80-е годы значительно возросла активность научных исследований по Или-Балхашской проблеме. В исследованиях участвовали академическ ие, ведомственные, проектны е институты, ряд высш их учебных заведений. На основе этих исследований в июне 1988 года на Алма-Атинско й научной конфер енции вы работаны рекомендации по сохранению оз.

Балхаш и дальнейшему развитию производительных сил Прибалхаш ья, а в 1989 году Казгипроводхозом раз работан второй этап “Схемы комплексного использования и охраны водны х ресурсов рек Или, Каратал и оз. Балхаш”. Несмотря на предлагавшиеся при этом меропр иятия, в практическо м плане в отношении улучш ения экологической ситуации вокруг озера сдвигов абсолютно не наблюдается. Поэтому участникам форума еще раз следует обратить внимание правительственны х и хозяйственных органов на необходимость наряду со сбалансированным подходом к потреблению водных ресурсов отраслями экономик и принять радикальное решение по оз доровлению ситуации в Прибалхашье и предотвращ ению загрязнения экосистемы оз. Балхаш. Т акое реш ение должно включать:

восстановление полно ценного гидрометеорологич еского и экологического мониторинга в бассейне оз. Балхаш;

приоритетность экосистемы оз. Балхаш в водохозяйственном балансе;

обоснование экологического стока водотоков, впадающих в оз. Балхаш;

внедрение безвредных и безотходных технологий в сельскохоз яйственно м производстве;

соз дание накопител ей коллекторно-дренажны х вод, как базовы х элементов локальной очистки перед сбросом в водотоки;

внедрение биологических методов борьбы с болезнями и вредителями сельхозкультур.

СПИС ОК ЛИТ ЕРАТУРЫ 1. Баймур атов У. Б. Основны е направления развития производительных сил Прибалхашья // Материалы научной конференции “Научно-технические проблемы При мечани е [A1 ]: • освоения природны х ресурсов и комплексного раз вития производительны х сил Прибалхашья”. Пленарны е доклады. - Алма-Ата: Наука, 1989. - С. 13-28.

2. Гвоздев Е В., Сы дыков Ж. С. Перспективы комплексного и рационального.

использования водных ресурсов бассейна оз. Балхаш / / Материалы научной конференции “Научно-технич еские пробл емы освоения природны х ресурсов и комплексного раз вития При мечани е [A2 ]: • производительных сил Прибалхашья”. Пленарные доклады. - Алма-Ата: Наука, 1989. - С.

5-13.

3. К олоколов А. Г. и др. Водохозяйственная проблема оз. Балхаш // Материалы научно й конференции “Научно-технические проблемы освоения природных ресурсов и При мечани е [A3 ]: • комплексного раз вития произ водительны х сил Прибалхашья”. С екция 2. - Алма-Ата:

Наука, 1989. - С. 31-35.

4. С аржанов К. С. Перспективы развития ры бного хозяйства Прибалхашья с учетом влияния антропогенных факторов на сырьевую баз у // Материалы научной конференции “Научно-технич еские пробл емы освоения природны х ресурсов и комплексного раз вития При мечани е [A4 ]: • производительных сил Прибалхашья”. Пленарные доклады. - Алма-Ата: Наука, 1989. - С.

69-81.

5. С копин А. Ю. Методология и методика социально-эко номического и экологического обоснования водохозяйственных мероприятий в Или-Балхашском регионе // М атериалы научной конференции “ Научно-технич еские проблемы освоения природных При мечани е [A5 ]: • ресурсов и комплексного развития производительных сил Прибалхаш ья”. Секция 2. Алма-Ата: Наука, 1989. - С. 155-162.

6. Ч окин Ш. Ч. Э нергетика и водное хозяйство Каз ахстана. - Алма-Ата: Наука КазССР, 1975. - 278 с.

7. С овременное экологическое состояние бассейна озера Балхаш / Под редакцией Т. Кудекова. – Алматы: К аганат. – 2002. – 358 с.

8. Проблемы гидроэкологической устойчивости в бассейне оз ера Балхаш / Под редакцией А. Самаковой. – Алматы: Каганат. – 2003. – 584 с.



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.