Влияние стока на состояние экосистем низовий трансграничных рек Шу-Таласского бассейна

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТарГУ им. М.Х. Дулати, Тараз

Влияние стока на состояние экосистем низовий трансграничных рек Шу-Таласского бассейна

Тажиев С.Р.

Койбаков С.М.

Сенников М.Н.

Краткая характеристика водохозяйственных бассейнов Казахстана

Арало-Сырдарьинский бассейн занимает площадь около 345 тыс. км2 и включает две административные области.

Балхаш-Алакольский бассейн занимает обширную территорию на юго-востоке Казахстана и часть сопредельной территории Китая. Его площадь составляет 413 тыс. км2, в том числе 353 тыс. км2 на территории Казахстана.

Иртышский бассейн включает реку Иртыш и ее притоки. Река Иртыш является одной из крупных рек Казахстана. Ее протяженность, включая Черный Иртыш, составляет 4,2 тыс. км. Средний сток реки Иртыш при входе на территорию Казахстана составляет около 300 м3/с (9 км3/год и на границе с Россией, с.Черлак, составляет 840 м3/ с 27 км3год).

Ишимский бассейн занимает территорию 245 тыс. км2. Большая часть запасов воды сосредоточена в озерах.55%, речной сток составляет 34%.

Нура-Сарысуский бассейн включает в себя бассейны рек Нура и Сарысу, озер Тенгиз и Карасор. Водные ресурсы ограниченны. Для улучшения водообеспечения построен канал Иртыш-Караганда им. К. Сатпаева. Канал при его проектной загрузке может обеспечить до 18% приходной части водного баланса бассейна.

Тобол-Торгайский бассейн, включающий бассейны рек Тобол, Торгай и Иргиз, имеет площадь 214 тыс.км2. Это самый бедный водными ресурсами бассейн.

Урало-Каспийский бассейн охватывает в пределах Республики Казахстан территорию 415 тыс. км2 и включает в себя водосборную площадь реки Урал (236 тыс. км2), Волго-Уральского междуречья (107 тыс. км2 и Урало-Эмбинского междуречья (72 тыс. км2).

Шу-Таласский бассейн включает реки Шу, Талас и Аса, его общая площадь составляет 64,3 тыс. км2 (включает часть территории Кыргызской Республики).

Полное зарегулирование и хозяйственное использование стока трансграничных рек оказало значительное влияние на водный режим экосистемы низовий, его флору и фауну, социально-бытовые и хозяйственно-экономические условия проживания населения региона. Создание водохранилищ и регулирование стока рек резко активизирует как положительные так и отрицательные воздействия на окружающую среду и экологические системы. Особенно остро эти проблемы стоят в южных регионах Казахстана, одним из наиболее характерных примеров можно считать Шу - Таласский речной бассейн. Сток рек Талас и Аса зарегулирован соответственно Кировским и Терс-Ащибулакским водохранилищами. Кроме того, эти реки соединены между собой каналами (Аса-Талас, Талас-Аса), перераспределяющие водный сток из одного бассейна реки в другой. Поэтому, когда речь идёт о среднегодовом стоке, то имеется в виду объёмы попусков из вышеуказанных водохранилищ. Согласно межгосударственного вододеления стока реки Талас, в средний по водности год, Республики Казахстан (Жамбылской области) предназначается 808 млн. м3 воды, в том числе Таласскому району 256 млн.м3 [1]. Ввод в эксплуатацию Кировского водохранилища в 1974 году значительно повлиял на экологическую обстановку в низовьях реки Талас. Если до строительства водохранилища бытовой сток р. Талас в створе гидрологического поста плотина Жеимбет составлял в многоводные (1956,1969) годы 860 млн.м3, в маловодные (1957,1965) годы 270 млн.м3, то после строительства, максимальный сток в многоводные годы стабилизировался на уровне 400, а минимальный-250 млн.м3. Как видно минимальный сток практически не изменился, но маловодья стали затяжными, а максимальный сократился более чем в два раза. Произошло изменение и во внутригодовом распределении стока. Если доля стока за вегетационный период (IV-IХ месяцы) от годового объема составляло 31,6% и до строительства водохранилища, то его доля уменьшилась до 16,2 % после зарегулирования стока реки. Только на этом низовье р. Талас в вегетационный период при существующих объёмах воды попуска воды недополучает 53,6 -33,5 млн. м3

Для сравнения, в средний по водности год согласно «Положению о делении стока в бассейне рек Чу и Талас» [1] объём экологического санитарного попуска в низовья р. Талас составляет 32,8 млн. м3 воды, Анализ сопоставления водных ресурсов и потребностей в воде в бассейне реки Талас в пределах территории Казахстана показывает, что в настоящее время отрасли экономики в средний по водности год еще водообеспечены. Однако по бассейну реки нет свободных водных ресурсов. Таким образом, лимитирующим фактором для дальнейшего развития отраслей экономики выступают водные ресурсы. Уровень использования водных ресурсов в бассейне реки Аса уже в 1970 году составлял 100%. Так как, имеющиеся водные ресурсы в объеме 545 млн.м3 практически полностью используются в отраслях экономики Жамбылской области и Республике Кыргызстан. При предельном уровне использования водных ресурсов экологическая обстановка в бассейне реки складывается крайне напряженная. Она вызывается как истощением, так и загрязнением водных ресурсов. В условиях сохранения в русле реки только экологических и санитарных попусков, устанавливается неудовлетворительная самоочищающая способность водотока. Нужно отметить, что в низовья рек Шу, Талас и Аса зачастую не осуществляются даже санитарные экологические попуски, из-за недостаточного объема стока и их полного использования для хозяйственных нужд.

Сокращение поступления стока в низовья рек в первую очередь отразились на состояние озёрных систем в ее бассейнах. Это прежде всего озеро Акколь, то второе по величине озеро в Жамбылской области, после озера Бийликоль расположенное в нижнем течении р. Аса, имело наибольшую площадь 56 км2 в 1969 году. После серии маловодных лет 1974-1976 г. озеро Акколь полностью высохло, к концу 70-х годов озеро частично восстановлено, но к середине 80-х годов вновь исчезло, а в настоящее время акватория озера разделены на части дамбами обвалования в 1988 году. Другое по величине озеро нижнего течения р. Асы - Ащиколь (площадь 35 км в 1964 году) так же в 1976 году полностью высохло и даже в многоводные 1987-1988 г. больше не восстанавливалось. Группа относительно мелких озёр низовий р. Талас в последние годы также практически не возобновляются. В связи с изложенным, полностью утеряно рыбохозяйственное значение озера Акколь, в прошлом 1963-1967г.) из которого (в среднем добывалось около 500 т/год рыбы. Водные источники Таласского района - Тамды, Коктал, Улькен-Арбатас относятся к малым рекам. Устойчивость этих рек к внешним воздействиям определяется абсолютными величинами таких характеристик, как водность и уклон. Малым рекам характерны малая водность, по сравнению со средними и крупным и реками, и поэтому они оказываются наиболее уязвимыми, к любым воздействиям извне, как и к процессам, протекающим в них самих. Любое изменение водности и уклона в системе всей долины малой реки вызывает цепочку взаимосвязанных негативных процессов, приводящих к изменению ландшафтов всей долины [2].

Основные виды антропогенного воздействия на малые реки следующие: распашка водосборов, мелиорация русел и пойм, регулирование стока и водозабор, использование русел под оросительные и сбросные каналы. Сток рек Тамды, Коктал, Улькен-Арбатас средний по водности год составляет соответственно 30,08; 50,43; 4,21млн. м3 [3]. Однако, за последнее десятилетие сток последних двух рек уменьшился в более чем 2 раза и основными причинами уменьшения стока могут быть распашка водосборов, влияние воронки депрессии артезианских колодцев, водоотливов шахт, дренаж, открытых карьеров производственного объединения Каратау и др.

Для точной оценки данного явления требуется более детальное исследование всех взаимосвязей в бассейне каждой реки. Следует отметить, что депрессионная кривая подземных вод оказала влияние на Майтюбинские родники, дебит которых значительно сократился, а некоторые просто высохли. [4]

Таким образом, в средний по водности год водные ресурсы Таласского района оцениваются в 442,9 млн. м3 в том числе 418 млн. м3 поверхностных и 24,9 млн. м3 подземных вод. Основной объем поверхностного стока получает из р. Талас - 356 млн.м3 (85,2% от его общего объёма), при этом около 100 млн. м3 (28,1% от стока, р. Талас) предназначается району для затопления лиманов и сенокосов в зимне-весенний период. Из общего объёма подземных вод 3,34 млн. м3 используется в Таласском районе, а остальные 21,56 млн. м3 на хозяйственно-промышленные нужды производственного объединения Каратау и города Каратау. В итоге лимитированный годовой запас водных ресурсов (среднего по водности года) в районе составляет 321,34 млн. м3, в том числе поверхностных 318 млн. м3 и подземных 3,34 млн. м3. Отсутствие научно-обоснованных нормативов природоохранных попусков в низовья рек позволяют осуществить полный водоразбор в верховья рек для хозяйственно-бытовых целей, что приводит к необратимым процессам в природной среде ( исчезновению некоторых видов местной флоры и фауны)и нежелательным социальным последствиям ( отток населения с низовий рек, ухудшение санитарно-эпидемиологической обстановки).

Как отрицательный экологический фактор, возникший вследствие интенсивного водозабора и регулирования стока рек можно привести пример частичной потери ёмкости озера Акколь, ухудшения качества воды и повышения её минерализации. Это привело к подрыву способности производства и воспроизводства рыбных запасов в озере. Из-за полного прекращения подачи воды в озеро Ащиколь, оно полностью высохло, оставив за собой солевые отложения. Можно с полной уверенностью сказать, что в Таласском районе повторилась в миниатюре судьба Аральского моря. При направлении ветра с севера-запада соляные пыли, поднимаемые со дна высохшего озера доносятся в с. Акколь, что значительно осложняет экологическую обстановку в летнее время. Кроме того, соляные пыли, осаждаясь на орошаемых землях, используемых для сельхоз. угодий, повышают минерализацию почв.

Истощение и деградация природных комплексов сказывается не только на экономике района, наибольшее влияние она оказывает на состояние здоровья населения. По данным облздрава у населения заболеваемость сердечно-сосудистой системы увеличилась в 1990 году по сравнению с 1976 годом в 1,7 раза, органов дыхания в 22,6 раза, онкологических заболеваний в 1,6 раза, органов пищеварения в 5,7 раза. Наблюдается значительный рост заболеваний детей по болезням органов дыхания в 19.5 раза, органов пищеварения в 150 раз. Смертность населения на 1000 человек возросла с 5,6 до 7,6; детская смертность от заболеваний возросла в 4,3 раза.

Высокий рост заболеваемости органов пищеварения свидетельствует об ухудшении качества потребляемых продуктов и питьевой воды, санитарно-эпидемиологической обстановки в районе. Рост уровня заболеваемости органов дыхания подтверждает то, что наряду со снижением сопротивляемости организма внешним воздействиям, ухудшилось общее состояние воздушного бассейна. Одной из основных причин загрязнения воздушной среды является значительная запыленность воздуха, являющаяся следствием деградированности земель и растительного покрова, особенно в зоне песков. Среднесуточные концентрации пыли в воздухе в отдельных точках Таласского района превышает ПДК в 5 и более раз, особенно эти показатели высоки в ветряные дни. На состояние здоровья людей оказывают отрицательное влияние пылевидные частицы солевого выноса, поднимаемые со дна высохших озёр Ащиколь и др. Валовый учтённый выброс веществ в атмосферный воздух только от половины действующих предприятий района составил 140 т/год. Из них 66 т приходится на окись углерода и 21 т на сернистый ангидрид. Определенную лепту в загрязнение воздушного бассейна Таласского района вносят предприятия г. Каратау. Среднесуточные значения запыленности воздуха в г. Каратау составляет 2-6 ПДК, формальдегиды 1,7-5,7 ПДК, сернистого газа 1,8 ПДК, аммиака 6,5-14,5 ПДК, естественно, что все эти вещества, загрязняющие атмосферный воздух не остаются на месте, а распространяются на весь прилегающий воздушный бассейн. В воздушном бассейне г. Каратау и прилегающих к нему районов имеются кроме перечисленных веществ - газы окиси углерода, окиси азота и летучие органические соединения.

В 2004 году выбросы загрязняющих веществ ватмосферу по Жамбылской области составили 38,1 тысяч тонн, из них 49,9 % приходится на город Тараз; 3,4 % на город Каратау; 5,8 %на город Жанатас; 8,1 % на город Шу и 32,8 % на районы области. Необходимо отметить, что из общего объема выбросов по области стационарными источниками выбрасывается лишь 31,0 % или 11,8 тысяч тонн. По городу Тараз выбросы составляют - 2,1 тысяч тонн; городу Шу - 0,68 тысячи тонн ;городу Жанатас - 0,87 тысяч тонн; городу Каратау - 0,12 тысяч тонн и по районам области выбрасывается порядка 8,1 тысяч тонн.

Анализ показывает, что земельные угодья в пустынных и полупустынных зонах подвергаются интенсивному опустыниванию, в результате которого значительно снижается их хозяйственная ценность. Кроме того, в процессе опустынивания активно деградируют природные экосистемы, значительно снижается биоразнообразие. Серьезную тревогу вызывает состояние пахотных угодий Жамбылской области. Только около 5% почв области имеют высокое содержание гумуса, 26% среднее и 69% низкое и очень низкое. Интенсивное и бессистемное использование пастбищ использование пастбищ, выпасов привело к снижению их урожайности, ухудшению видового состава травостоя 55-60, а местами к явной деградации. Значительная часть пастбищной территории области закустарена и закочкарена. Земельные ресурсы области расположены преимущественно в пустынной, полупустынной и пустынно-степной зонах, из-за аридности климата, иссушающих ветров и легкого механического состава почв, климата, иссушающих ветров и легкого механического состава почв, обладают низким потенциалом устойчивости. Площадь земель, подверженных ветровой и водной эрозии составляет 7073,4 тысяч гектаров. Земли, занятые под многолетними насаждениями (сады, виноградники) составляют 10,9 тысяч гектаров. Большая часть их размещена на орошаемых землях. В последние годы прослеживается тенденция сокращения площадей занятых под ними.

Одним из проблемных вопросов является рекультивация нарушенных земель. В настоящее время работы по рекультивации земель в Жамбылской области практически не ведутся, в связи с чем ежегодный прирост земель, выпадающих из сельскохозяйственного оборота с каждым годом нарастает. Интенсивный отбор воды в верховьях и регулирование стока рек Аса, Талас отрицательно овлияло на состояние окружающей среды, вызвало опустынивание значительной территории и засоление земель. В районе на 1995 год числится 197,7 тыс. га засоленных земель, что составляет 16% всех земель, солонцовых земель насчитывается 77,6 тыс. га (5,9%), подверженных эрозии - 184,1 тыс. га (13%), деградированных пастбищ и сенокосов -152,3тыс.га (26,4%), заболоченных земель - 10,6 тыс. га (1,8%). Урожайность естественных сенокосов снизилась с 6 -8 ц/га до 4 ц/га. Помимо снижения продуктивности происходит процесс сокращения площадей сенокосов, основная часть которых расположена в поймах рек Ш у, Аса, Талас. В результате сокращения поверхностного стока в низовьях указанных рек происходит интенсивное высыхание территории, засоление и деградация пастбищных земель с резкой сменой растительных ассоциаций. Если в начале 60-х годов кормоемкость составляла более 270 тыс. га, естественных заливных сенокосных угодий составляла 400 тыс. га сена, то в последнее время затапливаются лишь 60…120 тыс. га, а их кормоемкость не превышает 80…150 тыс. га сена, т.е. произошло снижение кормоемкости в 4 раза при худшем качестве сена.

Продолжается экологическая дестабилизация природных комплексов в низовьях рек Шу, Таласа и Асы с их разнообразной растительностью и местами размножения и обитания животных и птиц. За период с 1960 годов кормоемкость естественных угодий в поймах рек снизилась с 400 до 80-150 тысячи тонн сена. Если в 1950 - 1960 годах в водоемах области отлавливалось 6-10 тысяч тонн рыбы, то в последние годы большинство озер потеряло свое рыбохозяйственное значение. В Жамбылской области имеется 13903,1 тысяча гектаров охотничьих угодий, а площадь закрепленных за охотпользователями составляет 1107,392 тысяч гектаров. Велико разнообразие естественных сообществ животных, здесь хорошо представлены степные, пустынные, горные, околоводные и другие комплексы. Всего обитает в области более 50 видов млекопитающих и гнездятся свыше 160 видов птиц, 39 видов охотничье - промысловых диких и гнездятся свыше 160 видов птиц, 39 видов охотничье - промысловых диких животных, из них 16 видов внесены в «Красную книгу» Республики Казахстан.

Совокупность всех этих факторов позволяет оценивать экологическую обстановку в низовьях речных бассейнов как неблагополучную. В целом, анализируя имеющиеся данные по животноводству, растениеводству, водным и земельным ресурсам, а также данные о состоянии здоровья населения можно сделать вывод, что регулирование стока рек Аса, Талас и значительные объемы водоотбора в верховьях и игнорирование вопросов природоохраны, отрицательно сказались на экологической обстановке в низовьях рек Аса, Талас. Социальные и экологические аспекты при строительстве водохозяйственных объектов стали рассматриваться лишь в последние годы.

Для бассейнов рек Аса-Талас, в связи с сокращением стока в низовьях рек, связанных с зарегулированием их стока уменьшилась и естественная биологическая способность самоочищения водоемов, что незамедлительно сказалось на качестве питьевой воды в данном регионе. В результате техногенного вмешательства человека, в бассейнах рек происходит постепенная деградация природной системы вплоть до опустынивания территорий. Ухудшению экологической обстановки в низовьях вышеназванных рек значительный вклад вносит необдуманное антропогенное воздействие на них.

Экологическая характеристика данного региона представляет собой сопоставление уровня антропогенной нагрузки (плотность населения, уровня развития промышленного и сельскохозяйственного производства, степени токсичности промышленности и др.) с мощностью водных ресурсов. Демографическая емкость территории по мощности водных ресурсов рек Аса-Талас позволяет прирост населения, как выше было сказано, дальнейшее развитие на данной территории отраслей экономики- промышленности, сельского хозяйства ограничивается объемом водных ресурсов существующих водотоков. Следует отметить, что в настоящее время еще не разработан комплексный критерий, оценивающий уровень техногенной и антропогенной нагрузки, как на водные источники, так и в целом на осваиваемую территорию.

Литература

экосистема бассейн низовье река

1. Положение о делении стока в бассейне р. Чу и Талас, Минводхоз СССР, М., 1983.

2. Мустафаев Ж.С., Умурзаков С.И., Сагаев А., Ахметов Н.Х., Ешмаханов М.Е. Основные принципы создания экологически устойчивого агроландшафта. Проблемы экологии АПК и охраны окружающей среды, Усть-Каменогорск, 2000 - с. 110-111.

3. Базарбаев А.Т. и др. Экологические проблемы в низовьях трансграничных рек Шу, Аса, Талас. Научно-практическая конференция посвященная 10-летию Межгосударственной Координационной Государственной Комиссии. Вода 2002 Алматы- 2002, 421-422 с.

4. Отчет НИР «Моделирование формирования и функционирования водохозяйственной системы бассейна р.Талас». ТарГУ им. М.Х. Дулати, Тараз 2002 - 139 с.

Размещено на Allbest.ru