КАЧЕСТВО ВОД В БАССЕЙНЕ Р. УРАЛ КАК ОДНА ИЗ СИСТЕМНЫХ ПРОБЛЕМ ТРАНСГРАНИЧНОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ МЕЖДУ РОССИЕЙ И КАЗАХСТАНОМ

THE QUALITY OF THE WATER IN THE POOL P. THE URALS AS ONE OF THE SYSTEMIC PROBLEMS OF TRANSBOUNDARY WATER MANAGEMENT BETWEEN RUSSIA AND KAZAKHSTAN

 

М.Б. Заславская, О.М. Пахомова, Н.Л.Фролова

M.B. Zaslavskaya, O.M. Pahomova, N.L. Frolova 

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова,Географический факультет

(Россия, 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ имени М.В. Ломоносова, Географический факультет) 

The Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography

(Russia, 119991, Moscow, GSP-1, Leninskie gory, Faculty of Geography)  

e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

При оценке загрязненности трансграничных рек наиболее острая проблема связана с необходимостью использования единого методического подхода, который в настоящее время отсутствует. Ухудшение качества вод в бассейне р. Урал в основном определяется структурой водопользования. Максимальная техногенная трансформация химического состава воды р. Урал характерна для ее верховьев и среднего течения.

During the estimation of pollution for transboundary rivers the mail problem is nesseserity of union method; nowadays we don’t’ have such one. Falling quality in Ural river basin is mostly due to structure of water use. The greatest technogenic transformation of Ural river water is characteristic for it’s upper flowing and middle flowing.

В процессе водохозяйственной деятельности, в частности, в трансграничном бассейне р. Урал, конфликт интересов между странами возникает, зачастую, по причинам изменения химического состава речных вод, приводящим к ухудшению их качества и обострению эколого-географической напряженности в бассейне.

Химический состав местного стока определяется соотношением исходных генетических категорий вод, формирующихся на водосборе. Диапазоны изменения зональных величин гидрохимических характеристик для каждой из них связаны с проявлением локальных физико-географических условий: разнообразным петрографическим составом горных пород, составом и свойствами почв, наличием карста, различием в степени естественной зарегулированности стока и другими факторами. Смена ландшафтных условий от истока к устью р. Урал предопределяет заметное изменение химического состава воды по длине реки (табл. 1, 2).

Таблица 1

Особенности солевого состава воды р. Урал (по данным [1])

Местоположение участка реки

Химический состав воды*

минерализация, мг/л

преобладающий анион, %экв

преобладающий катион, %экв

жесткость воды, мг-экв/л

от истока до г. Магнитогорска

100-150/

250-300

HCO3-

35?40/42?46

Са  25-30/

35-40

1,25-1,90/

2,7/3,6

от пос. Березовский до г. Оренбург (ниже впадения рр. Зингейки, Ори, Караганки)

200-300/

700-800

HCO3-

25-28/

20-23

Са

2-3/5-7

от г. Оренбург до с. Кушум (впадение рр. Илек, Чаган,  Деркул и др.)

250-350/

не более 1000

HCO3-

25-28/

20-23

Са

2-3/5-7

бесприточный участок от с. Кушум до г. Атырау

250?350/не более 1000

HCO3- 25?28/заметное увеличение содержания Cl

Ca/заметное увеличение содержания Na

2-3/ до 5

* в числителе – в период максимального стока, в знаменателе – в период минимального стока

 Таблица 2

Изменение содержания органического вещества в воде р. Урал в разные фазы водного режима в пределах участков с однородными условиями его формирования (по данным [1])

Местоположение участка реки

БО, мгО/л

ПО/БО (%)

Цветность, град. Цв

весеннее половодье

зимняя межень

весеннее половодье

зимняя межень

средняя годовая

от истока до г. Орск

20-30

10-20

40-50

20-30

25-50

от г. Орск до г. Оренбург

10-20

20-30

30-40

20-30

25-50

от г. Оренбург до устья

20-30

20-30

30-40

30-40

10-25

Природный химический состав воды в бассейне Урала испытывает существенное изменение под влиянием хозяйственной деятельности. Основная часть водных ресурсов российской части бассейна используется на производственные нужды (около 85%); на хозяйственно-питьевые нужды (12%) и на орошение земель (2%). В пределах казахстанской части бассейна 44% объема водозабора используется на регулярное и лиманное орошение, 41% ? на прудовое рыбное хозяйство, и только 7% – на производственные и 8% – на хозяйственно-питьевые нужды [2]. Ухудшение качества поверхностных вод в бассейне Урала обусловлено, главным образом, организованными сбросами сточных вод с предприятий металлургического комплекса, газодобычи, химической промышленности, энергетики; с городских очистных сооружений; ливневым стоком с поверхности водосборов не канализованных населенных пунктов и сельскохозяйственных объектов. Наиболее сложная водохозяйственная обстановка в российской и казахской части бассейна Урала возникает в период аварийного поступления в реку и ее притоки загрязняющих веществ, особенно в период минимального стока воды. В последнее десятилетие характерными загрязняющими веществами воды р. Урал и ее притоков стали соединения тяжелых металлов (медь, цинк, железо, хром шестивалентный), марганец, азот аммонийный, нитратный и нитритный, сульфаты, нефтепродукты, органические вещества по БПК5 и ХПК. Оценка  загрязненности речной воды в пределах российской части бассейна в замыкающих створах водохозяйственных участков (от истока до границы с Республикой Казахстан) (табл. 3) проведена путем нормирования среднегодового содержания  химических веществ в речной воде на величину их рыбохозяйственных ПДК за 2008-2009 гг. (с учетом данных СКИОВО [4]).

Таблица 3

Положение границ водохозяйственных участков в бассейне р. Урал

Водохозяйственный участок

Водохозяйственный участок

1. р. Урал от истока до Верхнеуральского г/у

6. р. Большой Ик

2. р. Урал от Верхнеуральского г/у до Магнитогорского г/у

7. р. Сакмара от впадения р.Б.Ик до устья

3. р. Урал от Магнитогорского г/у до Ириклинского г/у

8. р. Урал от г. Орска до впадения р. Сакмары

4. р. Урал от Ириклинского г/у до г. Орска

9. р. Илек

5. р. Сакмара до впадения р. Большой Ик

10. р. Урал ниже впадения р. Сакмары без р. Илек до границы с Казахстаном

Анализ этих материалов дает осредненное представление о степени техногенной трансформации химического состава воды р. Урал и ее притоков в пределах отдельных ее участков, т. к. не учитывает внутригодовую и межгодовую изменчивость гидрохимических характеристик. Результаты сравнительного анализа сведены в таблицу 4 и приведены на рисунке 1. В составе анализируемых компонентов химического состава воды отсутствуют данные по марганцу и шестивалентному хрому, которые являются специфическими загрязняющими веществами для бассейна Урала. Главными из них, среднегодовое содержание которых превышает норматив на всем протяжении российской части бассейна р. Урал, являются медь, железо общее, нитрит-ион и величина БПК5.

Таблица 4

Отклонение от норматива среднегодового содержания загрязняющих веществ (знак « +» указывает на превышение ПДК, а знак «-» на его отсутствие).

(в числителе отклонение в замыкающем створе водохозяйственного участка; в знаменателе – в притоках)

Показатели

Номера водохозяйственных участков

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Аммонийный ион

-/

-/-

-/-

-/-

-/-

-/

-/+

-/-

+/+

-/+

БПК5

+/

+/+

+/+

+/+

+/+

+/

+/+

+/+

+/+

+/+

Железо общ.

-/

+/+

+/+

+/-

+/-

+/

-/-

+/+

+/+

+/+

Медь

+/

+/+

+/+

+/+

+/+

+/

+/+

+/+

+/+

+/+

Нефтепродукты

+/

+/+

-/-

-/-

-/-

-/

-/-

-/-

+/-

+/+

Нитрит-ион

-/

+/+

+/+

+/+

+/+

+/

+/+

+/+

+/+

+/+

Сульфаты

-/

+/+

-/-

-/-

-/-

-/

-/+

-/+

+/+

+/+

Сухой остаток

-/

-/+

-/-

-/-

-/-

-/

-/-

-/-

+/+

-/-

Фосфаты

-/

-/+

-/-

-/-

-/-

-/

-/-

-/-

-/-

-/-

Цинк

+/

+/+

-/-

-/-

-/-

-/

-/-

-/-

-/-

-/-

Отсутствие единообразия в выборе метода оценки качества или загрязненности воды очень усложняет задачу использования полученных результатов, опубликованных в литературе, для пространственных и временных обобщений. При оценке загрязненности трансграничных рек наиболее острая проблема связана с необходимостью использования единого методического подхода, который в настоящее время отсутствует. Для этих целей на территории Российской Федерации с 1997 г. используется удельный комбинаторный индекс загрязненности воды (УКИЗВ) [5], а в Республике Казахстан комплексный индекс загрязненности вод (КИЗВ) [6]. КИЗВ характеризует степень превышения нормативного значения по каждому иону, лимитирующему качество воды. Величина УКИЗВ дополнительно учитывает частоту этого превышения и базируется на дифференцированной (по отдельным показателям) и комплексной (по всей совокупности контролируемых химических компонентов) оценке качества воды.

Оба метода позволяют характеризовать общую химическую нагрузку на водный объект. В рассмотренных классификациях качества воды принята разная дискретность градаций: КИЗВ – 4 класса качества воды; УКИЗВ – 5 (с дополнительными разрядами внутри классов). Тем не менее, как показали произведенные нами расчеты, оценка степени загрязненности вод этими методами для среднемноголетних величин показателей качества воды в целом совпадают, хотя УКИЗВ дает более жесткую ее оценку (в пределах одного класса).

Рисунок 1. Диаграммы изменения содержания специфических видов загрязняющих веществ  вниз по течению р. Урал (в замыкающих створах водохозяйственных участков и их боковых притоков, мг/дм3). 

Качество воды испытывает максимальную техногенную трансформацию в верховьях и в среднем течении р. Урал. Самая высокая степень загрязненности воды наблюдается в притоках р. Урал: р. Блява (ниже г. Медногорск) и р. Илек (п. Веселый). Вода этих рек является «грязной» и «очень грязной» (по УКИЗВ). Загрязнение воды шестивалентным хромом обнаруживается на казахском, а затем и на российском  участках р. Илек вплоть до впадения р. Большая Хобда. Одновременно существует большое  превышение рыбохозяйственных ПДК по меди, цинку, фенолам и железу общему (соответственно в 8,0; 4,3; 3,0 и 1,9 раз). Сток и качество воды р. Урал от г. Оренбурга до пос. Илек определяют гидроэкологическую обстановку в пределах трансграничного участка р. Урал. Значительное влияние на качество воды в этой части бассейна оказывает р. Илек ? левобережный приток р. Урал, верховье которой расположено в Актюбинской области Республики Казахстан. Ее воды имеют высокое фоновое содержание ионов цинка и меди, шестивалентного хрома и бора, которое возрастает под влиянием сброса сточных вод промышленных предприятий г. Актобе (Актюбинск) [3]. Превышение предельной концентрации хрома достигает 3 и более раз (сточные воды АО «Завод хромовых соединений», г. Актобе), бора – 27 раз (шламохранилища бывшего химзавода в г. Алга Актюбинской области). В результате возникает проблема трансграничного переноса шестивалентного хрома, бора, а также ионов железа со стоком р. Илек. Несмотря на то, что к створу с. Илек содержание этих компонентов существенно уменьшается, в районе российско-казахстанской границы в водах р. Урал формируется повышенное содержание многих химических элементов.

Поскольку качество воды р. Урал существенно улучшается в нижнем ее течении, а в устьевом створе реки (г. Атырау, Республика Казахстан) речная вода ? «чистая» (по КИЗВ), создается впечатление, что Россия, являясь верховым государством в бассейне трансграничной реки, формирует доминирующую часть загрязнении реки и выступает в качестве «нарушителя» оптимальной гидроэкологической обстановки, а низовое государство (Республика Казахстан) выступает в роли «страдающей» стороны. Поскольку, в сложившихся условиях, исключительно сложно оценить вклад верховых и низовых стран в загрязнение р. Урал, необходимо:

  1. увязать указанные изменения качества вод с сезонным изменением стока воды на участке р.Урал (выше по течению от государственной границы и ниже ее) и на участках рр.Илек и Орь;
  2. при разработке мероприятий по урегулированию трансграничных проблем в бассейне р.Урал, необходимо разработать идентичные программы гидрохимических наблюдений и методы оценки загрязненности поверхностных вод на территории российской и казахстанской части бассейна.
  3. для организации эффективного мониторинга качества воды необходимо организовать дополнительные пункты наблюдений в пределах российского и казахстанского участков бассейна р.Урал. 

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 14-17-00155). 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Гидрохимический атлас СССР. М.: ГУГК СССР, 1990. 110 с.
  2. Демин А.П.Современные изменения водопотребления в бассейне Каспийского моря // Вод. ресурсы. 2007. Т. 34, № 3. С. 259-275.
  3. Информационный бюллетень о состоянии окружающей среды Республики Казахстан за 2011 г. РГП Казгидромет, 2012. 194 с.
  4. Отчет о выполнении работ для государственных нужд «Разработка проекта СКИОВО бассейна реки Урал (российская часть). Общая характеристика бассейна р.Урал и осуществляемой водохозяйственной деятельности в бассейне». Екатеринбург: ФГУП РосНИИВХ, 2010.
  5. РД 52.24.643-2002 Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. М., 2002. 49 с.
  6. Санитарно-эпидемиологические требования к водоисточникам, хозяйственно-питьевому водоснабжению, местам культурно-бытового водопользования и безопасности водных объектов. № 554 СанПиН 28.07.10. Астана. 2010. 

Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!