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! |
Мы поможем в написании ваших работ!