научная статья по теме КАЧЕСТВО ВОДЫ Р. СЕЛЕНГА НА ГРАНИЦЕ С МОНГОЛИЕЙ В НАЧАЛЕ XXI В Геофизика

Текст научной статьи на тему «КАЧЕСТВО ВОДЫ Р. СЕЛЕНГА НА ГРАНИЦЕ С МОНГОЛИЕЙ В НАЧАЛЕ XXI В»

УДК 556.531.5<<20>>(282.256.342.5)

Качество воды р. Селенга на границе с Монголией в начале XXI в.

Л. М. Сороковикова*, Г. И. Поповская*, И. В. Томберг*, В. Н. Синюкович*, О. С. Кравченко*, И. И. Маринайте*, Н. В. Башенхаева*, Т. В. Ходжер*

Оценено качество вод, поступающих с территории Монголии, на основе выполненных в 2010 г. комплексных гидрохимических и гидробиологических исследований р. Селенга у п. Наушки. Сопоставление с результатами измерений в предшествующие годы показывает ухудшение качества воды, обусловленное как активизацией хозяйственной деятельности в бассейне реки, так и неблагоприятными климатическими факторами.

Введение

Река Селенга — главный приток Байкала, протекает по территории двух сопредельных государств — Монголии и России. Длина реки составляет 1024 км, из них 409 км находится в пределах России.

С конца XX в. появляются сведения [1] об ухудшении качества воды р. Селенга на территории Монголии, что может быть вызвано увеличением антропогенной нагрузки на водосборную территорию реки. В последние два десятилетия в приграничных аймаках Монголии интенсивно развивается сельское хозяйство, увеличивается число животноводческих хозяйств, численность населения, реализуется обширная программа орошаемого земледелия и др. Здесь активно функционируют предприятия по обработке кожи и шерсти [25]. Добыча золота в Монголии за последние 10 лет увеличилась в 17 раз. На ряде месторождений, где золото добывается гидравлическим способом, используются цианиды и ртуть, что при отсутствии рекультивации отработанных площадей может привести к увеличению концентрации этих веществ в речных водах и гидробионтах [8, 20]. В перспективе правительством Монголии предусматривается ряд крупных проектов, в том числе разработка хубсугульских фосфоритов, строительство ГЭС на р. Селенга и одном из ее притоков, переброска стока в пустыню Гоби и др., что также не будет способствовать улучшению качества воды.

Наблюдаемая активизация хозяйственной деятельности в северных районах Монголии происходит на фоне изменений климата, сопровождаю-

* Лимнологический институт Сибирского отделения Российской академии наук; e-mail: lara@lin.irk.ru.

щихся уменьшением количества атмосферных осадков в бассейне р. Селенга и, как следствие, — ее водности [19]. По данным Геологического института Монголии, из зарегистрированных в стране 5655 рек и ручьев уже иссякли 683 водотока (МИА Монцамэ). В этой ситуации увеличение водопотребления и водоотведения вместе с нарушениями подстилающей поверхности, в том числе деградацией и опустыниванием земель [7], усу-губля ют не гатив ное возде йствие на вод ные ре сур сы тер ри то рии, спо соб-ствуя еще большему уменьшению водности реки и ухудшению качества ее вод.

Цель настоящей работы — дать современную экологическую характе-рис ти ку вод р. Се лен га, по сту па ю щих с тер ри то рии Мон голии в раз ные се зоны года.

Материалы и методы

Использованы результаты комплексных гидрохимических и гидробиологических исследований р. Селенга, выполненных в 2010 г. в разные гидрологические сезоны (зима, весна, лето, осень), а также материалы более ранних исследований авторов и данные по контролю качества поверхностных вод р. Селенга Гидрохимического института и Бурятского ЦГМС (Забайкальского УГМС). Определение химического состава воды выполнено с использованием современных методов анализа поверхностных вод [2, 17, 32]. Концентрацию полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) определяли методом хромато-масс-спектрометрии [27]. Количественное определение отдельных ПАУ (фенантрена d10, хризена d12 и пери-лена d12) проводили с применением стандартов фирмы "Supelco" (США), погрешность измерений не превышала 10%. Гетеротрофные микроорганизмы учитывали на среде РПА, разбавленной в 10 раз [6]. Содержание об щих коли формных бакте рий (ОКБ) опреде ляли и про води ли иден ти фи-кацию бактерий рода Enterococcus по работе [18] и EN ISO 7899-2: 2000 [26], общее микробное число (ОМЧ) находили по [13]. Число микроорганизмов каждой группы выражается в колониеобразующих единицах (КОЕ). Фитопланктон фиксировали раствором Люголя с последующим добавлением формалина. Для количественного учета водорослей использовали отстойный метод. Подсчет клеток проводили на световом микроскопе "Peraval" при увеличении в 400 раз, для мелко клеточных форм — в 1000 раз по методу Гензена [10]. Биомассу фитопланктона определяли по среднему объему, приравнивая форму клеток к близкой геометрической фигуре [11].

Результаты и обсуждение

Химический состав вод и условия его формирования. Гидрохими-чес кий ре жим р. Се лен га в основ ном опреде ляет ся усло ви ями вод нос ти. В многоводные периоды речные воды более пресные и чистые, в маловодные их качество ухудшается. Из-за похожих геологических и климатических условий химический состав вод р. Селенга на всей территории бас-сей на, включая Мон голию, от носи тель но од но роден. В то же вре мя в связи с низким модулем водного стока монгольской части территории бассейна,

составляющим около 1,3 (л/с)/км2 (на российской 3,2 (л/с)/км2), минерализация селенгинских вод у п. Наушки обычно больше, чем в устье р. Селенга, и она уменьшается вниз по течению по мере разбавления более пресными водами крупных притоков на территории России — Чикоя, Хилка, Темника и Уды [5, 23].

Основные показатели химического состава вод р. Селенга перед выходом на территорию России формируются в результате их смешения с водами впадающего в нее наиболее крупного притока Орхон, в бассейне которого расположен медно-молибденовый горно-обогатительный комбинат. Качество селенгинских вод меняется в зависимости от соотношения водного стока Селенги и Орхона, от содержания в их водах растворенных и взвешенных веществ. При соизмеримой площади водосборов этих рек более благоприятные условия стока характерны для главной реки, собирающей свои воды с более увлажненных склонов хр. Хангай и Юго-Восточного Саяна (горы Прихубсугулья). Для р. Орхон, дренирующей более рав нин ные и ме нее увлаж нен ные тер ри то рии, со отве тству ю щие усло вия значительно хуже. В связ и с этим средний слой стока р. Селенг а перед устьем Орхона (п. Зун-Бурен) составляет 56 мм (8,2 км3/год) при площади бассейна 147 187 км2, в то время как для Орхона у г. Сухэ-Батор (площадь бассейна 132 000 км2) только 26 мм (3,4 км3/год) [24]. Из-за лучшей во-дообеспеченности бассейна воды р. Селенга обычно более пресные, чем р. Орхон, но после их смешения минерализация в реке, как правило, увеличивается. При большой водности Орхона минерализация его вод может быть меньше, чем в Селенге, и тогда они будут оказывать "разбавляющее" влияние на нижележащий участок реки [19].

В среднем водный сток р. Селенга на российско-монгольской границе составляет около 11—12 км/год, или 35—40% общего стока реки, поступающего в оз. Байкал. Ионный сток реки у п. Наушки для условий сред -ней водности в конце ХХ в. составлял ~2 млн. т/год, а к устью его значение увеличивалось до 4,1 млн. т/год [22].

Результаты выполненных в 2010 г. исследований показали, что минерализация селенгинских вод в районе п. Наушки изменялась от 151 мг/л весной до 254 мг/л зимой. В сравнении с предыдущими периодами наблюдений [23] весной 2010 г. минерализация воды была несколько больше, что от час ти может быть обусловле но по ни жен ной вод нос тью реки в по след-ние годы [19]. В межгодовом аспекте внутригодовые изменения концентрации главных ионов достаточно похожи и определяются колебаниями водного стока: концентрации ионов уменьшаются в периоды увеличения стока (май — сентябрь) и уве ли чи ва ют ся во вре мя зимней межени (рис. 1).

По составу главных ионов вода в течение года относится к гидрокарбонатному классу, к группе кальция. Необходимо отметить, что в последние десятилетия в воде увеличилась концентрация сульфатов, что может быть вы зва но как уве ли че ни ем в пи та нии реки под зем ных вод в усло ви ях по ни-жен ной вод нос ти, так и акти ви за ци ей хо зя йствен ной де я тель нос ти на территории Монголии. В 1990-е годы концентрация сульфатов в период открытого русла колебалась в пределах 7,5—8,5 мг/л [23], в 2010 г. — от 10,6 до 16,4 мг/л (рис. 1).

Изменения концентрации биогенных элементов в селенгинской воде опреде ляют ся как ди на ми кой вод но го сто ка, так и потребле ни ем их планк-

Рис. 1. Изменение концентрации главных ионов в воде р. Селенга, п. Наушки, 2010 г.

а) Ы§2+; б) 802"; в) Са2+; г) СГ; д) К+; е) ИСО^; ж) Ка+.

тоном [21, 22]. В период исследований содержание общего фосфора изменялось в пределах от 0,027 до 0,346 мг Р/л (рис. 2). Концентрация минерального фосфора в воде несколько больше зимой, что связано с деструкцией органического вещества. В весенне-летний период в воде преобладает орга ни чес кий фос фор, обусловлен ный сто ком орга ни чес ких со еди нений с водосборной территории и массовым развитием фитопланктона (рис. 2). Концентрация минерального фосфора в этот период уменьшается до минимума.

Динамика концентрации нитратного азота близка к таковой минерального фосфора, так как его содержание в воде зависит от развития фитопланктона и поступления с хозяйственно-бытовыми стоками. Сезонные изменения концентрации аммонийного азота в основном связаны с изменением водности. Максимальное его содержание, как и органического углерода, отмечается во время половодья (табл. 1). Сумма минерального азота в течение года изменялась от 0,05 до 0,39 мг К/л. Уменьшение концентрации минерального азота осенью может быть связано с потреблением фитопланктоном, численность которого оставалась большой в течение всего летне-осеннего периода.

Сравнение с данными прошлых лет показало, что концентрация биогенных элементов на приграничном участке Селенги увеличилась. В 1970-х годах пределы колебания концентрации минерального фосфора составляли 0,002—0,013 мг Р/л, аммонийного азота 0—0,10 мг К/л, нитратного азота — 0—0,14 мг К/л, в 2010 г. концентрация изменялась в более широких пределах (табл. 1).

Рис. 2. Изменение концентрации минерального (1) и органического (2) фосфора и биомассы фитопланктона (3) в

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком