Мониторинг Волгоградского водохранилища по гидрохимическим характеристикам



Мощный производственный потенциал г. Саратова, г. Волгограда, г. Волжского и г. Камышина обуславливает интенсивную техногенную нагрузку на экосистемы Волгоградской области.

Волгоградское водохранилище аккумулирует потоки веществ из выше расположенных участков бассейна и при этом имеет большое хозяйственное значение как источник питьевого водоснабжения многочисленных населенных пунктов, в том числе таких крупных городов как Волгоград, Саратов, Волжский и Камышин, а также как источник воды для орошения сельхозугодий. Результатом сельскохозяйственной деятельности большую опасность для водных экосистем представляют смываемые в них удобрения, отходы, животноводческих и птицеводческих ферм, а также пестициды. Волгоградское водохранилище, как и любая экосистема, представляет собой сложную систему, включающую различные биотопы.

Являясь последней ступенью Волжско-Камского каскада, Волгоградский гидроузел играет исключительную роль в обводнении Волго-Ахтубинской поймы и формировании гидрологических условий функционирования дельты Волги.

Волгоградское водохранилище и его водосбор расположены в бассейне Нижней Волги на юго-востоке европейской части Российской Федерации на территории Саратовской и Волгоградской областей в зоне недостаточного увлажнения.

Бассейн водохранилища граничит на севере с бассейном Средней Волги, на востоке – с бассейнами р. Урал и теряющихся в песках рек Большой Узень и Малый Узень, на юге – с Волго-Ахтубинской поймой и на западе – с бассейном р. Дон.

Водохранилище относится к мелководным водоемам речного типа. Верхняя его часть на значительном протяжении имеет уклоны водной поверхности. На нижнем (озерном) участке водохранилище практически горизонтально. В таблице 1 показаны основные гидрографические характеристики притоков Волгоградского водохранилища.

Химический состав воды Волгоградского водохранилища определяется главным образом химическим составом вод, поступающих из Куйбышевского водохранилища (93,4% водного стока и лишь в незначительной степени химическим составом вод притоков и грунтовым вод (6,6%).

 

 

 

Рисунок 1 - Ионный хроматограф «Стайер»

Рисунок 2 -  Аналитические весы AND GR-200

В составе анионов преобладающими являются ионы НСО3-, содержание которых колеблется от 79,3 до 155,6 мг/л. Второе место принадлежит ионам SO42-, их содержание изменяется от 29,6 до 82,7 мг/л. Содержание ионов Cl- изменяется от 15,2 до 49,8 мг/л. В составе катионов преобладают ионы Са2+ - в пределах 30,1 – 65,3 мг/л. Содержание ионов Mg2+ изменяется от 5,8 до 17,10 мг/л, а ионов Na+ и K+ - от 2,5 до 38,8 мг/л.

Гидрохимический режим Волгоградского водохранилища повторяет все изменения химического состава воды Куйбышевского водохранилища, но с некоторым опозданием.

Таблица 1  - Основные гидрографические характеристики притоков Волгоградского водохранилища

Река С какого берега впадает Длина, км Площадь водосбора, км2
Большой Иргиз левый 675 24000
Большой Караман левый 198 4260
Торгун левый 145 2460
Солянка левый 15 505
Еруслан левый 273 5570
Терешка правый 273 9700
Курдюм правый 53 1000
Водянка правый 30 540
Балыклейка правый 52 408
Голая правый 24 240

 

Основными особенностями Волгоградского водохранилища является низкая минерализация, не превышающая 430 мг/л, и большая однородность химического состава воды по глубине и акватории водохранилища. Большая однородность состава воды объясняется, прежде всего, многократным обменом воды в водохранилище, около 8 раз в год.

Второй причиной малой изменчивости химического состава воды является большая динамичность водных масс: помимо сезонных вертикальных циркуляций, охватывающих всю толщу воды, перемешивание воды осуществляется под воздействием ветровых течений.

Сезонная динамика минерализации воды характеризуется следующим образом: максимум минерализации приходиться на весенний период (228,8 – 428,8 мг/л), минимум – на летний (181,4 – 346,3 мг/л) и осенний (180,5 – 302,5 мг/л), а в зимнее время величина колеблется от 204,4 до 378,1 мг/л.

Согласно классификации О.А. Алекина вода Волгоградского водохранилища по ионному составу относится к гидрокарбонатному классу, кальциевой группе, в основном третьему типу.

Природные воды, к которым относится вода Волгоградского водохранилища, - многокомпонентные растворы минеральных солей, среди которых преобладают катионы: Са2+, Mg2+, Na+, К+, анионы СО2-, Cl-, SО42-, микроэлементы: F, Fe, I, Cu, Zn и другие; органические вещества в растворенном или коллоидном состоянии, вымываемые из почвы; продукты жизнедеятельности водорослей, бактерий и других организмов; разнообразные химические вещества, сбрасываемые промышленными предприятиями; компоненты удобрений.

В составе катионов преобладают ионы Ca, их содержание составляет 23,6-55,5 мг/л.

Соотношение главных катионов (Са2+ > Mg2+ > Na+) и анионов (HCO3– > SO42– > Cl–) позволяет отнести воды водохранилища к бикарбонатному классу кальциевой группы.

Содержание ионов Mg колеблется от 5,5 до 29,9 мг/л, Na - от 1,8 до 39,0 мг/л, в единичных случаях достигает 53,8 мг/л.

Содержание нитритов и нитратов в воде Волгоградского водохранилища колеблется соответственно в пределах 0,000 - 0,288 мг N/л и 0,50 - 3,75 мг N/л. Их содержание с каждым годом увеличивается. Это связанно с антропогенным воздействием.

Концентрация растворенных минеральных фосфатов изменяется от 0,004 до 0,107 мг Р/л. Их средняя величина составляет от 0,023 – 0,044 мг Р/л.

Содержание Si колеблется от 1,0 до 4,6 мг Si/л. Его среднее значение составляет 2,3 – 3,1 мг Si/л.

Содержание соединений Fe в водохранилище колеблется от 0,00 до 0,10 мг Fe/л при средней величине 0,20 – 0,28 мг Fe/л.

Концентрация растворенного О2 изменяется от 5,54 до 17,44 мг О2/л (58 – 123% насыщения), в единичных случаях оно достигает 21 мг О2/л (136% насыщения).

Средняя величина содержания О2 в зависимости от сезона года составляет 7,87-16,23 мг О2/л. Максимум растворенного О2 наблюдается в зимний период, минимум – в летний. В целом Волгоградское водохранилище характеризуется благоприятным для жизнедеятельности водных организмов кислородным режимом.

Содержание двуокиси углерода в воде водохранилища изменяется от 0,0 до 14,9 мг СО2/л. Его среднее значение составляет в зависимости от сезона года 3,2 – 9,9 мг СО2/л.

Величина рН изменяется от 7,20 до 8,20. В зимний и весенний периоды она составляет 7,20 – 7,80, а летом и осенью повышается до 8,20. Разницы в значениях величины рН поверхностных и придонных слоев не наблюдается.

Перманганатная окисляемость в воде водохранилища изменяется от 4,0 до 14,4 мг О2/л, а ее среднее значение в зависимости от сезона года – от 6,9 до 9,6 мг О2/л.

Бихроматная окисляемость в воде водохранилища колеблется от 9,8 до 36,0 мг О2/л, среднее значение – от 20,2 (летом) до 24,1 мг О2/л (весной).

Цветность воды водохранилища изменяется от 14 до 54, среднее значение в зависимости от сезона года составляет 24 - 30.

Важной химической характеристикой природной воды является ее жесткость, определяемая содержанием в воде многозарядных катионов, главным образом ионов Са2+и Mg2+.

По величине общей жесткости различают следующие категории природных вод: вода очень мягкая (жесткость меньше 1,5 мг-экв/л), мягкая (1,5 –3,0 мг-экв/л), умеренно жесткая (3,0 – 6,0 мг-экв/л), жесткая (6,0 – 9,0 мг-экв/л) и очень жесткая (жесткость больше 9,0 мг-экв/л).

Вода Волгоградского водохранилища в летний период мягкая, а в остальное время умеренно жесткая.

Под агрессивным действием воды подразумевают ее способность разрушать различные строительные материалы вследствие воздействия на них растворенных солей и газов или выщелачивания их составных частей. Вода Волгоградского водохранилища является агрессивной только в период весеннего половодья, когда содержание агрессивной двуокиси углерода превышает 15 мг/л.

Вода Волгоградского водохранилища характеризуется минерализацией в пределах 180 – 420 мг/л, преобладающими являются ионы НСО3- и Са2+ . Следовательно, по ионному составу и минерализации она является хорошей питьевой водой.

Пригодность воды для орошения определяют по ее минерализации и химическому составу. По величине минерализации (менее 420 мг/л) и химическому составу (преобладают ионы НСО3- и Са2+) вода Волгоградского водохранилища может быть использована для орошения.

Для сохранения устойчивости экосистемы Волгоградского водохранилища в условиях техногенного воздействия необходим постоянный контроль за химическим составом водохранилища.


 


Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1726; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!