Анализ многолетних информационных данных по гидрохимическим показателям реки Урал

Размещено на http://www.allbest.ru/

АНАЛИЗ МНОГОЛЕТНИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ДАННЫХ ПО ГИДРОХИМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ РЕКИ УРАЛ

К.М. Ахмеденов, С.Х. Абишева, Г.К.

Бауединова, И.И. Бибишева

Западно-Казахстанкий аграрно-технический

университет им. Жангир хана

Ключевые слова: гидрохимический мониторинг, река Урал, биогенные соединения

Река Урал является уникальным природным объектом и трансграничной водной артерией Российской Федерации и Республики Казахстан. Акватория и пойма реки Урал составляет национальное природное богатство, основу жизнедеятельности населения обширного географического региона двух граничащих государств и является единственным природным нерестилищем осетровых рыб Каспийского бассейна [1].

Река Урал принадлежит типичным рекам почти исключительно снегового питания. Ее сток формируется в основном в верховье, где сильно развита речная сеть. Ниже г. Уральска до впадения в море р. Урал притоков не имеет, кроме маловодной р. Барбастау [2].

Экологические проблемы реки Урал, как и всех рек, обусловлены комплексом естественных антропогенных и техногенных процессов.

Вода на исследования отбиралась близ поселков Январцево и Кушум, относящихся к населенным пунктам Зеленовского района Западно-Казахстанской области. Поселки расположены на правом берегу реки Урал.

Целью данного исследования является систематизация информации о водах реки Урал и их гидрохимический мониторинг в течение 2009-2014гг.

Материал и методы исследования

Оценка качества воды по гидрохимическим показателям проводилась в период 2009-2014 гг. в периоды весеннего паводка и летний межени соответственно в апреле и июле-августе по створам близ п. Январцево и Кушум. Отбор проб осуществлялся в соответствии с ГОСТ 17.1.5.04-81 [3]. Водородный показатель определяли с помощью рН-метра Seven Easy. В отобранных пробах исследовались физико-химические свойства, ионный и биогенный состав.

Определение группы по жесткости и класса воды по минерализации и содержанию основных ионов - по О.А. Алекину [4]. Азотсодержащие анионы воды определяли фотометрическим методом: аммонийный азот определяли с применением реактива Несслера, нитриты - с применением реактива Грисса. Определение нитратов проводилось по методу с применением салициловокислого натрия. Определение сухого остатка проводили весовым методом.

Результаты исследований и их обсуждение

Результаты определения гидрохимических показателей за исследуемый период представлены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, для реки Урал в целом водородный показатель находится в диапазоне 7,07 - 8,49, что соответствует нейтральной среде в весенние периоды и слабощелочной - в летний периоды. В летние периоды наблюдается увеличение рН, что было вызвано активно протекающими процессами фотосинтеза микроорганизмов воды. Жесткость воды представляет собой свойство природной воды, зависящее от наличия в ней главным образом растворенных солей кальция и магния. Суммарное содержание этих солей называют общей жесткостью. По общей жесткости в целом вода находится в диапазоне от 2,7-6,78 мг-экв/л. В весенний период вода идентифицируется как мягкая, что возможно связано с паводковым периодом, а в летний период вода идентифицируется как жесткая, что возможно связано с летней меженью.

Вода реки по классификации О.А. Алекина относится к категории маломинерализованных вод гидрокарбонатно-сульфатно-кальциево-магниевого класса, для которого характерно следующее соотношение главных ионов: HCO₃^-<SO₄^2-<Ca²⁺+Mg²⁺.

Таблица 1. Содержание некоторых гидрохимических показателей в воде реки Урал

* в указанном году отбор проб не проводили

Среднестатистические данные реки Урал с 2009 по 2014 годы графически представлены на диаграммах 1 - 4.

Диаграмма 1 - Минерализация реки Урал в весенний период

Диаграмма 2 - Минерализация реки Урал в летний период

Как видно из диаграммы 1, наибольшая минерализация реки Урал наблюдается в 2009 году, близкое к ней значение также отмечено в 2014 году. В период с 2010 по 2013 годы минерализация воды существенно снижается. Содержание сухого остатка в воде реки Урал снижается и увеличивается в той же последовательности, однако как показатель сухой остаток не превышает концентраций, установленных нормативной документацией.

В летний период (диаграмма 2) с 2009 по 2014 годы скачкообразных изменений минерализации не отмечается. Показатель сухого остатка держится в близком диапазоне значений в течение всего периода исследования. Стоит отметить, что в отличие от весеннего периода, летом 2010 года наблюдается максимальная минерализация реки Урал, замеченная за годы наблюдений. Значение минерализации не превышает концентраций, допустимых нормативными документами, однако приближается к их верхней границе (1000 мг/см³).

Диаграмма 3 - Содержание биогенных элементов в весенний период

Диаграмма 4 - Содержание биогенных элементов в летний период

Как можно видеть из диаграммы 3, содержание биогенных элементов в воде реки Урал в весенний период также колеблется. Наибольшей концентрацией обладают нитрат-ионы, содержание которых многократно превышает содержание ионов аммония и нитрит-ионов. Максимальная концентрация нитрат-ионов наблюдается в 2011 году, близкое по значению количество ионов обнаруживается в 2009 и 2013 году. В 2010 содержание нитрат-ионов существенно снижается. В этот же период наблюдается снижение концентрации других биогенных элементов.

Содержание нитрит-ионов практически не изменяется, однако содержание ионов аммония характеризуется скачкообразным изменением концентрации. Наибольшая концентрация ионов аммония наблюдается в весенний период 2014 года, наименьшая - в 2010 году. Концентрации указанных ионов не превышают значений, установленных нормативными документами.

В летний период наблюдается практически идентичная картина.

Как можно видеть из диаграммы 4, содержание биогенных элементов в воде реки Урал в летний период колеблется аналогично весеннему периоду. Наибольшей концентрацией обладают нитрат-ионы, содержание которых многократно превышает содержание ионов аммония и нитрит-ионов. Максимальная концентрация нитрат-ионов наблюдается в 2011 году, близкое по значению количество ионов обнаруживается в 2009 и 2013 году. В 2010 содержание нитрат-ионов существенно снижается. В этот же период наблюдается снижение концентрации других биогенных элементов.

Содержание нитрит-ионов практически не изменяется, однако содержание ионов аммония также, как и в весенний период, характеризуется скачкообразным изменением концентрации. Наибольшая концентрация ионов аммония наблюдается в весенний период 2014 года, наименьшая - в 2013 году, так как в воде реки Урал в летний период не обнаружены ионы аммония. Концентрации указанных ионов не превышают значений, установленных нормативными документами.

Таким образом, стоит отметить, что при исследовании показателей реки в весенний период установлено, что в 2010 году наблюдается резкое снижение концентрации биогенных элементов и минерализации вод реки Урал. Уже в 2011 году содержание биогенных элементов начинает увеличиваться, однако минерализация еще некоторое время наблюдается при пониженных значениях.

В летний период картина несколько меняется относительно значения минерализации, однако концентрации биогенных элементов не имеют существенных различий со значениями, полученными при анализе воды в весенний период.

По результатам исследований и анализа многолетних материалов можно сделать вывод, что за исследуемый период времени вода р.Урал по различным показателям в целом характеризуется как слабощелочная, маломинерализованная пресная, умеренно жесткая.

урал минерализация элемент биогенный

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чибилев А.А. Бассейн Урала: история, география, экология. - Екатеренбург: УрО РАН, 2008. - 312 с.

2. А.Ш. Канбетов «Современное экологической состояние р.Урал» Вестник АГТУ, 2008. №3(44), с.159

3. ГОСТ 17.1.5.04-81 «Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора первичной обработки и хранения проб природных вод»

4. О.А. Алекин Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970.

Размещено на Allbest.ru