ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОДЫ РЕКИ СЫРДАРЬЯ И МАЛОГО АРАЛА

ASSESSMENT AND FORECAST OF CHANGES IN THE HYDROCHEMICAL COMPOSITION OF WATER IN THE SYRDARYA RIVER AND THE SMALL ARAL

Mukhtar Erzhan Maratuly

Master’s student, Kyzylorda University named after Korkyt Ata, Republic of Kazakhstan, Kyzylorda

Erzhankyzy Aruzhan

Master’s student, Kyzylorda University named after Korkyt Ata, Republic of Kazakhstan, Kyzylorda

Baygazieva Magripa Shyngyskizy

Master’s student, Kyzylorda University named after Korkyt Ata, Republic of Kazakhstan, Kyzylorda

Umirzakov Serikbay Idrisovich

Scientific adviser, Dr. Tech. sciences, professor, Kyzylorda University named after Korkyt Ata, Republic of Kazakhstan, Kyzylorda

Аннотация. В данной статье рассматриваются гидрохимический состав реки Сырдарья и Малого Арала. Изменение химического состава воды, выявление и анализ, причина возникновение данной проблемы. Вред сельского хозяйство в изменении и загрязнении реки Сырдарья и Северный части Аральского моря.

Abstract. This article discusses the hydrochemical composition of the Syrdarya River and the Small Aral. Changes in the chemical composition of water, identification and analysis, the cause of this problem. Harm to agriculture in the change and pollution of the Syrdarya River and the Northern Aral Sea.

Ключевые слова: гидрохимия, река Сырдарья, бассейн Аральского моря, Центральная Азия, геоморфологический, гидрогеологический.

Keywords: hydrochemistry, Syrdarya River, Aral Sea basin, Central Asia, geomorphological, hydrogeological.

Средняя Азия – один из древних регионов, откуда зародилось орошаемое земледелие.

Орошаемое земледелие практиковалось в бассейне Аральского моря еще в четыре тысячи лет. Местное население использовало родники, дельты и поймы малых и средних рек и горные речки для их ведения сельского хозяйства поскольку эти территории не нуждались в сложных сооружениях и длинных крупных каналах для отвод воды. Общая орошаемая площадь к началу сезона составила более 3 млн га.

Освоение земель бассейна Аральского моря инициировано Царской Российской империей в конце XIX века приобрел размах с момента установления советской власти в Центральная Азия. До 1913 года общая орошаемая площадь составляла 3250 тыс. га, тогда как в 1940 г. она составляла 4,3 млн га, в 1960 г. — 5 млн га. состоит как из залежей на старых орошаемых территориях оазисов, так и из новоорошаемых пустынь, территории, такие как Голодная и Дальверзинская степи, Фергана, Вахш и Чуйские долины, а также Южный Казахстан и Туркменистан. Более того, орошение развито в крупных геоморфологических и гидрогеологических образованиях. Характеризуются сложными и очень сложными природно климатическими условиями: долины рек, межгорные впадины, нижние и верхние речные террасы, осыпи и дельты крупных реки.

Орошение таких земель потребовало решения больших и сложных задач, связанных с развитие водных ресурсов и мелиорацию земель, например, регулирование стока рек по водохранилищам и водозаборным сооружениям; строительство мощных и длинные магистральные межхозяйственные каналы, дренажные системы и их сооружения. Интенсивное развитие орошаемого земледелия и мелиорации в Центральной Азии вдоль рост использования воды для промышленных и бытовых нужд привел к увеличению забор пресной воды и сбросы загрязненного возвратного стока в водные объекты. Основными источниками загрязнения являются агрохимикаты, которые вымываются в канализацию.

Cистемах и смешивается с речной водой. Второй по значимости источник на качество водных ресурсов оказывают сточные воды коммунальной и промышленной канализации.

Повышенное загрязнение подземных вод из-за ненадлежащего управления отмечаются также свалки бытовых и промышленных отходов, особенно в горнодобывающей промышленности. Статистика качества рек за последние 40 лет подтверждает тенденции повышения солености. Затронуты как во времени, так и по длине рек. Возможность использования Вода для орошения зависит не только от минерализации, но и от химического состава. Таким образом, сложилась устойчивая тенденция изменения ионного состава солей. До сих пор из-за высокого содержание гипса в почвах и CaSO4 в воде, щелочность (SAR) сохранилась ниже максимально допустимого уровня, однако ожидается, что почвенные запасы гипса уменьшаются, что приводит к выщелачиванию и увеличению концентрации карбоната натрия.

Качество воды реки Сырдарья в пределах Казахстана в значительной степени зависит от загрязнений, поступающих в нее с территории Узбекистана. В селе Кокбулака, на пограничном участке, вода содержит нитриты и фенолы, превышающие среднегодовые значения 4 ПДК, а также железо и нефтепродукты, превышающие 1 ПДК. Однако содержание пестицидов в воде в течение вегетационного периода остается высоким, хотя в анализируемых пробах норма для нитритов чаще всего не превышается. Ниже Чардаринского водохранилища концентрация пестицидов в воде значительно снижается, в то время как остальные загрязнения сохраняются на прежнем уровне. В районе дельты течения (Казалинск) уровень загрязнения пестицидами является наиболее высоким, а также отмечается повышенное содержание нефтепродуктов, нитритного азота и органических веществ. В целом, исходя из показателей загрязнения воды и сапробности, река Сырдарья относится к категории умеренно загрязненных водных объектов (III класс качества воды) на всем своем протяжении. В верховьях реки Келес основные показатели качества воды находятся в пределах нормы, за исключением нитритного азота, который превышает норму. По мере приближения к устью Сырдарьи качество воды значительно ухудшается, превышая предельно допустимые концентрации органических веществ, фенолов и нефтепродуктов. Река Арысь, расположенная в зоне орошаемого земледелия и интенсивного животноводства, также испытывает загрязнение воды из-за поверхностного стока. Образцы воды реки Арысь показывают превышение предельно допустимых концентраций органических веществ, фенолов и нефтепродуктов. Для реки Бадам характерны немного более высокие концентрации органических веществ и нитритов неподалеку от села Михайловка. В районе г. Чимкента среднегодовая концентрация меди и нитритов достигает 4 МАК, а иногда содержание цинка и нитритов превышает норму. В устье реки (уровень села Обручевка) также наблюдается повышенная концентрация нитритов, фосфатов и общего фосфора. Загрязнение воды реки Бадам указывает на ее принадлежность к категории умеренно загрязненных водных объектов III класса. Всего в республике ежегодно образуется до 20 млрд м3 коллекторно-дренажных вод (КДВ). При этом 50% этого стока сбрасывается преимущественно в пустынную впадину.

Такие выбросы ВЗП наносят вред окружающей среде, поскольку помимо высших солей концентрации, эта вода содержит пестициды, дефолианты, химические удобрения и тяжелые металлы. Большая часть дренажных вод возвращается обратно в реки и ирригационные источники что ухудшает качество речных и оросительных вод.

Ресурсы реки Амударьи, преимущественно в нижнем течении, содержат много солей (1,5-2,7 ПДК), опасные тяжелые металлы, такие как марганец (1,3 2,0 ПДК), железо (1,5-3,3 ПДК), свинец (5-10 ПДК), кадмий (6-8 ПДК), вредная органика: синтетические ПАВ (4-8 ПДК), нефтепродукты (36-46 ПДК), фенол (400-1000 ПДК) и другие токсичные вещества которые наносят серьезный вред человеку.

Химический состав речных вод, впадающих в Аральское море, изменился с гидрокарбонатно-кальциевых на сульфатно-натриевые. Это указывает на прямую метаморфизацию этих вод. Поступление солей с атмосферными осадками составляет доли 1% в солевом балансе моря, и их вклад в формирование солености воды оценивается как незначительный. В настоящее время приток подземных вод в Аральское море составляет <0,1-0,3 км³/год, и соответствующий поток ионов также незначителен. Поступление солей в эоловый период и перенос солей ветром из моря вызваны опустыниванием. Согласно оценкам, поступление солей не сбалансировано с атмосферной пылью и переносом солей ветром. Перенос солей ветром превышает 0,1 – 0,2 млн тонн в год. Наблюдения за 1990-2000 годы показывают, что среднее количество солей, отложившихся на 1 км² высохшего морского дна, составляет 5 400 тонн. Среднегодовое количество солей, отложившихся на высохшем морском дне за 1986-1990, 1991-2000 и 2001-2010 годы, оценивается в 5,3, 4,8 и 6,09 млн тонн соответственно.

Настоящие и будущие изменения солености Аральского моря в основном будут определяться концентрацией морской воды по мере уменьшения площади моря. В то же время влияние потока ионов и других элементов солевого баланса будет очень незначительным из-за резкого сокращения притока речной воды и сокращения площади моря. Более того, большинство солей, переносимых речной водой (карбонаты и часть сульфатов), выпадают в осадок при смешивании речной воды с морской из-за перенасыщения последней этими солями.

Согласно оценкам, совместное осаждение только этих солей будет происходить в течение длительного периода, наряду с сезонным (в самый холодный период года) отложением мирабилита. С 2015 года Аральское море резко уменьшится в объеме и площади и станет близким по гидрохимическому составу к Кара-Богаз-Голу, рассол которого не насыщен NaCl. Осаждение солей в образовавшемся рассоле Аральского моря будет следовать процессу, который имел место в Кара-Богаз-Голе; зимой, при охлаждении рассола, будут выпадать в осадок мирабилит (Na₂SO ₄ · 10H₂O) и Ca; летом, наряду с продолжающимся осаждением последних солей, мирабилит превратится в раствор, но, поскольку глубина водоема будет сравнительно большой, а масса воды увеличится. будет нагреваться очень медленно, можно предположить, что не весь выпавший мирабилит растворится. Часть мирабилита, выпавшая зимой, может быть выброшена на берег штормовым ветром, подобным тому, что произошло на Кара-Богаз-Голе. Аналогичным образом, мирабилит, который вымывается на берег, может составлять лишь незначительную часть от его общего количества, выпадающего в осадок из Аральского рассола.

По мере увеличения концентрации Аральского рассола он также будет насыщаться NaCl. Осадки последнего, в отличие от мирабилита, не носят сезонный характер, поскольку растворимость NaCl мало зависит от температуры воды. На начальной стадии насыщения аральского рассола NaCl выпадение последнего зимой может быть приостановлено из-за отложения мирабилита, и общая соленость рассола снизится. Однако при полном прекращении притока речной воды в Аральское море этот этап может длиться всего несколько лет. По мере увеличения концентрации рассола NaCl постепенно перекрывает отложившиеся на дне сульфатные соли. Сначала это будет препятствовать, а затем полностью исключит возможность их растворения в теплое полугодие.

Превращение в хлоридно-соленое озеро, вероятно, будет быстрым, поскольку осаждение сульфатов начнется на значительной глубине в Арале, а повышение температуры придонной воды в теплое время года, как уже упоминалось, будет недостаточным для полного растворения этих солей. Подобное явление неоднократно наблюдалось на более мелководном Кара-Богаз-Голе; именно это явление в основном вызывало относительное снижение содержания сульфат-ионов в рассоле Карахогаза по сравнению с каспийской водой. При преобразовании Аральского моря в хлоридно-соленое озеро будет осаждаться только NaCl. На долю NaCl будет приходиться более 99% выпавших солей; количество солей Ca будет незначительным. Наконец, образуется соленое озеро. Верхняя часть его дна будет состоять из слоя почти чистой поваренной соли, тогда как нижняя часть будет представлена различными сульфатами: мирабилитом (Na₂SO₄ ·10H₂O), глауберитом (CaSO₄ · Na₂SO₄), бледитом (Na₂SO₄ · MgSO₄ · 4H₂O) и другими .

Пресная вода источник жизни и истощаемый ресурс. Мы не можем пренебрегать этим привилегией. Загрязнение и растрата этого жизненно важного ресурса может аукнуться на наше будущие и будущие всего земного шара. Как показали исследования из-за человеческого фактора загрязнения реки Сырдарьи относится 4 классу как загрязненная. Загрязнения состава воды химическими элементами плохо влияет на окружающую среду и наносит вред фауне и флоре этой местности. Загрязнения наносит в основном сельское хозяйство, пестициды, удобрение, гербициды, фосфора гипс и т.д.

Чтобы избежать химического загрязнение реки:

- использование дождевальных и капельно орошаемых машин в сельском хозяйстве во избежаний расхода воды;

- фильтрация использованный воды после орошения поля химическими добавками;

- мониторинг состояние реки и моря.