Геоэкологический анализ современного состояния компонентов окружающей среды Западного ильменно-бугрового района Астраханской области тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Гумерова Оксана Георгиевна

• Гумерова Оксана Георгиевна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Гумерова Оксана Георгиевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ИСТОРИЯ ВОПРОСА О ФОРМИРОВАНИИ И РАЗВИТИИ НАУЧНЫХ ВЗГЛЯДОВ О ПРОИСХОЖДЕНИИ И СТРУКТУРЕ ЗАПАДНЫХ ПОДСТЕПНЫХ ИЛЬМЕНЕЙ АСТРАХАНСКОЙ

ОБЛАСТИ

1.1 Изучение Западных подстепных ильменей за период с 18 по 20 века

1.2 Изучение Западных подстепных ильменей в 21 веке

Выводы по главе

ГЛАВА 2 ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ЗАПАДНОГО

ИЛЬМЕННО-БУГРОВОГО РАЙОНА АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

2.1 Географическое положение

2.2 Литолого-стратиграфическая и фациальная характеристика

2.3 Тектоническое строение

2.4 История развития рельефа

2.5 Геоморфологическое строение

2.6 Особенности климата

2.7 Характеристика почв Западного ильменно-бугрового района

2.8 Растительный и животный мир

Выводы по главе

ГЛАВА 3 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИРОДНЫХ КОМПОНЕНТОВ ТЕРРИТОРИИ ЗАПАДНОГО ИЛЬМЕННО-

БУГРОВОГО РАЙОНА АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

3.1 Антропогенные источники загрязнения окружающей среды

3.2 Геоэкологическое состояние водных объектов на территории Западного ильменно-бугрового района

3.3 Геоэкологическое состояние атмосферного воздуха в пределах Западного ильменно-бугрового района и источники загрязнения

3.4 Геоэкологическое состояние почвенного покрова Западного ильменно

бугрового района

Выводы по главе

ГЛАВА 4 ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ АНТРОПОГЕНЕЗА НА ПРИРОДНУЮ СРЕДУ ЗАПАДНОГО ИЛЬМЕННО-БУГРОВОГО РАЙОНА

4.1 Современное состояние воздушной среды в Западном ильменно-бугровом районе за период с 1987 по 2017 гг

4.2 Экологическая оценка почв Западного ильменно-бугрового района

4.3 Состояние водных объектов, расположенных на территории западных подстепных ильменей по результатам исследования солевого состава

4.4 Физико-географическое районирование Западного ильменно-бугрового района с помощью корреляционного анализа

4.5 Мероприятия по улучшению состояния природы Западного ильменно-

бугрового района

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. ТАБЛИЦЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. КАРТЫ, ГРАФИКИ, ДИАГРАММЫ, СХЕМЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Геоэкологический анализ современного состояния компонентов окружающей среды Западного ильменно-бугрового района Астраханской области»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. На современном этапе развития индустриального общества значительное внимание уделяется проблемам загрязнения и истощения природных ресурсов. Из года в год антропогенная нагрузка на окружающую среду увеличивается, что влечет к серьезным изменениям естественного состояния ее компонентов и, как результат, приводит к нарушению и ослаблению потенциальных возможностей самовосстановления и самоочищения геосистем.

Западный ильменно-бугровой район Астраханской области был выбран в качестве территории исследования. Он является озерной областью, которая представлена тростниковыми сообществами и солеными (ультрагалинными) озерами (ильменями) в понижениях рельефа между буграми Бэра, расположен к западу от основной центральной системы рукавов р. Волги [60]. Площадь Западного ильменно-бугрового района составляет 5,9 тыс. км2.

На геоэкологическое состояние Западного ильменно-бугрового района оказывают влияние антропогенные и природные факторы. Каждый из них оказывает существенное воздействие на окружающую природу.

Антропогенное воздействие на окружающую среду, в большей степени, несет деструктивный характер и приводит к истощению природных ресурсов, загрязнению компонентов геосистем и их трансформации: автотранспорт и обслуживающие его объекты, промышленные и пищевые предприятия, дорожные ремонтно-строительные предприятия, портово-промышленные зоны, речной транспорт, объекты размещения канализационных стоков и нечистот, нерациональное использование и нарушение норм хранения удобрений, ядохимикатов, бытовые и промышленные отходы и пр.

Бесконтрольное сбрасывание в воздушную, водную и геологическую среду отходов нефтегазового производства приводит к химическому загрязнению окружающей среды, повышению степени заболеваемости местного населения и

как следствие, к снижению средней продолжительности жизни. Кроме того, нефтяное загрязнение вызывает сложные изменения структуры и функционирования естественных экосистем, а также нарушение процессов метаболизма, продукции и деструкции органического вещества в экогеосистемах, а, следовательно, приводит к уменьшению разнообразия видового состава, к формированию монотонной структуры и потере стабильности экосистем.

Природное воздействие в основном обуславливается аридным типом климата, для территории Западного ильменно-бугрового района характерен резко континентальный, засушливый полупустынный климат.

По степени засушливости территория западных подстепных ильменей превосходит территорию центральной дельты. Небольшое количество осадков в сочетании с высокими температурами определяет сухость воздуха и почвы, высокое испарение, что непосредственно оказывает существенное влияние на состояние ильменей.

Возрастающая с каждым годом нагрузка на природные комплексы уникального региона приводит к негативным изменениям отдельных компонентов природы, что способствует опустыниванию территории исследования. Под воздействием природных и антропогенных факторов, те ильмени, которые не имеют возможности подпитываться пресными водами р. Волги, в результате подвергаются засолению и далее превращению в солончаки.

Среди источников загрязнения атмосферного воздуха одним из наиболее весомых является город Астрахань, примыкающий к северо-восточной части ильменно-бугрового района и представляющий собой промышленный узел со своими многочисленными и разнообразными источниками выбросов вредных веществ.

В 60 км к северо-востоку от северной границы исследуемого района располагается еще один мощный источник выбросов загрязняющих веществ -Астраханское газоконденсатное месторождение (АГКМ) и Астраханский газовый комплекс (АГК).

Ведением в Западном ильменно-бугровом районе интенсивной сельскохозяйственной и производственной деятельности приводит, наряду с естественными факторами, к ухудшению состояния и интенсивному загрязнению почв.

Природные компоненты территории района исследования испытывают токсическое воздействие от диоксида серы, диоксида азота, сероводорода и пыли, тяжелых металлов, нефтепродуктов и пр., что оказывает непосредственное отрицательное влияние на здоровье населения.

В связи с вышесказанным возник вопрос о необходимости комплексного изучения геоэкологического состояния окружающей среды территории исследования для выявления современной степени загрязненности природных компонентов и источников загрязнения с целью лучшего понимания сложившейся экологической ситуации в районе исследования и разработки мероприятий, направленных на улучшение состояния природной среды, а также возможные варианты решения данной проблемы.

Таким образом, представляется важным определение современного экологического состояния природной среды Западного ильменно-бугрового района Астраханской области, путем проведения комплексных исследований по выявлению современного состояния природных компонентов в пределах изучаемой территории.

Степень разработанности проблемы исследования изучена по опубликованным научным и научно-техническим работам в области геоэкологии и картографии. Теоретические основы геоэкологии представлены в трудах С.Г. Гмелина, К.М. Бэра, В.В. Валединского, Б.А. Аполлова, В.И. Мейснера, Л.С. Берга, Е.Я. Михайлова, Е.Ф. Белевич и др. Теоретические и практические разработки по картографированию природных явлений и автоматизации картографических процессов представлены в трудах И.Н. Волынкина, Б.И. Кочурова, А.С. Васмута и др. Различные аспекты применения математических методов в картографии рассматриваются в трудах известных ученых в области геоинформационного картографирования А.М. Берлянта, А.В. Кошкарева, Ю.Г.

Симонова, И.К. Лурье и др. При написании работы широко использовались изданные карты в аналоговом и электронном виде, нормативно-методические документы. Однако до настоящего времени отсутствует комплексное многолетнее изучение геоэкологического состояния окружающей среды территории исследования с учетом статистических связей между характеристиками различных природных компонентов.

Целью диссертационного исследования является определение влияния антропогенных факторов на состояние природной среды аридной территории Нижнего Поволжья на примере Западного ильменно-бугрового района.

Согласно цели диссертационного исследования были выполнены следующие задачи:

1. Выявлены основные периоды исследования и оценена степень изученности территории;

2. Проведены полевые исследования направленные на оценку степени зарязненности атмосферного воздуха в пределах территории исследования;

3. Проведены полевые исследования, направленные на оценку степени загрязненности почв исследуемой территории в пределах Западного ильменно -бугрового района;

4. Проведена оценка современного состояния солевого состава вод, их пространственно-временной изменчивости и особенностей формирования солевого состава;

5. Разаработана комплексная прикладная классификация ильменей и озер расположенных на территории исследования;

6. Проведено районирование территории исследования;

7. Проведены исследования, с применением ГИС-технологий, направленные на выявление пространственной динамики площади водного зеркала Западных подстепных ильменей;

8. Выполнен анализ по корреляционным связям для проведения районирования на основе статистических связей между характеристиками различных природных компонентов;

9. Разработан комплекс мероприятий, направленный на улучшение экологического состояния отдельных компонентов природы Западного ильменно -бугрового района.

Объектом наших исследований явились водные объекты, воздушные массы и почвы Западного ильменно-бугрового района Астраханской области.

Предмет исследования - современное экологическое состояние природных компонентов (степень загрязнения атмосферного воздуха и почвы, засоления ильменей) Западного ильменно-бугрового района, как индикатор воздействия антропогенных факторов на аридные территории Нижнего Поволжья.

Теоретико-методологической базой исследования явились научные разработки и труды ведущих отечественных ученых в области экологии, а именно: гидрологии (П.И. Бухарицин, С.Г. Гмелин, В.В. Валединский и Б.А. Аполлов, Н.Л. Чугунов, Л.С. Берг, Л.Г. Синенко, П.М. Лурье, В.И. Мейснер, В.И. Брюшков, Е.Ф. Белевич, С.С. Байдин, Д.Н. Катунин), почвоведения, главным образом - истории развития и определения их степени загрязнения (Т.В. Алыков, Е.Ф. Белевич, Б.И. Кочуров, А.А. Свиточ, Т.С. Клювиткина, В.А. Ковда, Н.П. Солнцева, В.П. Щучкина, Т.Ф. Якубов), метеорологии (Л.Г. Синенко, Т.Г. Анисимова).

Методы исследования. В диссертационной работе использованы общенаучные и общегеографические методы исследований, а именно: картографический, описательный, геоинформационный, историко-географический, экспедиционный, статистический, стационарный. Работа с применением геоинформационного метода исследования заключалась в составлении специальных модулей геоинформационной системы. Алгоритму геоинформационного позиционирования соответствует целевой блок территориально-отраслевой структуры, которая разделена на отдельные участки. Анализ базы данных по динамике физико-географических параметров и других показателей происходит путем суммарного накопления внутри выделенных участков. Это позволяет обосновать объективную схему дифференциации рассматриваемой территории.

Применение ряда методов исследования предполагало использование компьютерных программ Adobe Photoshop CC 2015, Office Excel 2007, MapInfo Pro 15.2, Google Earth, ArcGIS, Adobe Illustrator.

Информационной базой послужили материалы исследований Н.Н. Гольчиковой в период 1995-2007, полевые исследования, проводимые автором в период 2010-2017 гг., а также официальные статистические данные, предоставленные в Астраханском центре по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Личный вклад автора. Автором сформулированы цель и задачи работы, проведены сбор, обработка и анализ информации, полученной в ходе личных полевых исследований, проводимых на стационарном профиле и стационарных участках в Западном ильменно-бугровом районе в период 2010-2017 гг. и ее сопоставление с ранее полученными результатами исследований на тех же территориях другими учеными. Соискателем проведен сбор, обработка и систематизация аналитических сведений, полученных в органах статистики, их интерпретация, теоретическое обоснование, апробация результатов и формулировка выводов.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Многолетние данные наблюдений за загрязнением атмосферного воздуха как инструмент определения экологического состояния атмосферного воздуха и многолетней изменчивости концентраций загрязняющих веществ на территории района исследования.

2. Оценка уровня химического загрязнения почв, как индикаторов неблагоприятного воздействия на живые организмы, проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды - коэффициент концентрации химического элемента и суммарный показатель загрязнения.

3. Классификация водных объектов аридной зоны подстепных ильменей с использованием компонентного показателя солевого состава и проведением районирования исследуемой территории.

4. Анализ корреляционных и статистических связей позволяет выполнить районирование компонентного состава природных геосистем по изучаемым характеристикам в пределах исследуемой территории.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационная работа соответствует следующим пунктам паспорта научной специальности 1.6.21. Геоэкология: 5 - «Природная среда и индикаторы ее изменения под влиянием естественных природных процессов и хозяйственной деятельности человека (химическое и радиоактивное загрязнение биоты, почв, пород, поверхностных и подземных вод), наведенных физических полей, изменения состояния криолитозоны», 11 - «Оценка экологического состояния и управление современными ландшафтами. Глобальные и региональные изменения ландшафтноклиматических условий среды обитания в антропоцене», 16 -«Моделирование геоэкологических процессов и последствий хозяйственной деятельности для природных комплексов и их отдельных компонентов. Современные методы геоэкологического картирования, ГИС-технологии и информационные системы в геоэкологии».

Научная новизна диссертационного исследования:

1. Разработана классификация ильменей по минерализации и жесткости

воды.

2. На основании проведенных автором исследований составлены электронные карты с использованием ГИС -программы «MapInfo»: «Распределение уровня антропогенного загрязнения атмосферного воздуха за 2010-2017 гг. на территории Западного ильменно-бугрового района», «Распределение уровня антропогенного загрязнения почв за 2013-2017 гг. на территории Западного ильменно-бугрового района», «Распределение уровня минерализации и жесткости вод водных объектов по территории Западного ильменно-бугрового района за 2011-2015 гг.», «Водные объекты на территории Западного ильменно-бугрового района, площади которых уменьшились в период 2000-2020 гг.» и корреляционные карты, отражающие связь между площадью озера и удаленностью от источников водоснабжения, уровнем минерализации,

антропогенной нагрузкой и связь между высотой бэровского бугра и антропогенной нагрузкой, а также интегральная карта «Районирование водных объектов на территории Западного ильменно-бугрового района по степени сокращения их площадей за 2000-2020 гг.».

3. Разработаны картосхемы современного геоморфологического и геоботанического районирования территории исследования, за основу которых были взяты соответствующие карты из атласа Астраханской области 1997 г.: в диссертационном исследовании был активно использован метод геоинформационного моделирования, в основе которого заложен принцип многокомпонентного анализа территории, представленной в геоинформационном коде. Для создания картографического материала был использован ГИС редактор ArcGIS, а дальнейшая доработка данного материала осуществлялась в векторном редакторе Adobe Illustrator.

Теоретическая значимость диссертационного исследования состоит в развитии методологического подхода к оценке воздействия антропогенных факторов на состояние компонентов природной среды района исследования и определения статистических связей между их характеристиками.

Практическая ценность работы. В пределах изучаемого района проведены комплексные исследования на выявление современных воздействий антропогенных факторов на состояние компонентов природной среды. Результаты исследования углубляют и расширяют представление о существующей антропогенной нагрузке на природу изучаемого района и современном состоянии компонентов природы. Полученные в процессе исследования материалы могут быть полезны природно-охранным организациям для прогноза влияния антропогенного фактора на природу исследуемого района. Результаты диссертационных исследований внедрены в учебный процесс кафедры геологии нефти и газа при изучении учебных дисциплин: «Геоэкология и экологическая экспертиза», «Рациональное использование и охрана недр», «Геоэкологические аспекты освоения месторождений углеводородов в пределах акватории Каспийского моря и прилегающих территорий», «Геоэкологический

мониторинг освоения месторождений углеводородов», «Геоэкология», «Геоэкологическая и инженерно-геологическая оценка территорий вовлеченных в хозяйственную деятельность нефтегазовой промышленности», читаемых студентам (аспирантам) по направлениям подготовки (специальности) 21.05.02 «Прикладная геология», 21.03.01 «Нефтегазовое дело», 18.03.01 «Химическая технология», 15.03.02 «Технологические машины и оборудование», 21.04.01 «Нефтегазовое дело», 05.06.01 «Геоэкология», 1.6.21 «Геоэкология».

Достоверность полученных результатов подтверждается корректным использованием автором справочных, нормативных и методических материалов, опубликованных в официальных изданиях. В расчетах, выполненных автором, использованы фактические материалы ФГБУ «Астраханский областной центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды»; средние, многолетние и ежегодные данные о выбросах вредных веществ на территории Западного ильменно-бугрового района, опубликованные в изданиях и отчетах государственных организаций экологической направленности. Исследование определяется на основе собранных в рассматриваемом районе полевых физико-географических материалов, использования дополнительных источников информации в виде космических снимков за разные сезоны и годы, тематических карт, публикаций и отчетов научных экспедиций, применению ГИС -технологий.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Международной научно-практической конференции «Современная экология -наука XXI века» (Рязань, 17-18 октября, 2008 г.) с темой доклада «Природные особенности и трансформация ильменей Икрянинского и Наримановского районов (на примере Западной ильменно-бугровой равнины)»; II Международной научно-практической конференции «Геоэкологические проблемы современности» (Владимир, 18-20 сентября 2008 г.) с темой доклада «Современные экологические проблемы поверхностных вод Волжского Понизовья»; Межрегиональной научно-практической конференции «Регионы нового освоения: экологические проблемы, пути решения» (Хабаровск, 10-12 октября 2008 г.) с темой доклада «Современные экологические проблемы поверхностных вод в низовьях р. Волги»; IV

Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 5-6 февраля 2009 г.) с темой доклада «Особенности морфометрических параметров ильменей и их применения под воздействием антропогенеза»; III Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Географическое изучение территориальных систем» (Пермь, 2009) с темой доклада «Особенности формирования и современное состояние основных форм рельефа Западной ильменно-бугровой равнины Астраханской области»; Международной научно-практической конференции, посвященной 120-летию Урдинского лесного хозяйства «Лесоразведение и сохранение биологического и ландшафтного разнообразия аридных экосистем: история, современное состояние и перспективы» (Уральск, 56 ноября 2010 г.) с темой доклада «Особенности ландшафтов Западного ильменно-бугрового района Волжского Понизовья»; II Всероссийской научно-практической конференции, посвященной столетию ПГСГА «Эколого-географические проблемы регионов России» (Самара, 15 января 2011 г.) с темой доклада «Особенности природы Западного ильменно-бугрового района Астраханской области»; Международной научной конференции научно -педагогических работников Астраханского государственного технического университета, посвященная 85-летию со дня основания вуза (59НПР) (Астрахань, 2015) с темой доклада «Состояние водных объектов, расположенных на территории Западных подстепных ильменей по результатам исследования солевого состава»; II Международной научно-практической конференции «Современные исследования в науках о Земле: ретроспектива, актуальные тренды и перспективы внедрения» (Астрахань, 2020) с темой доклада «Генезис и современное состояние ильменей дельты Волги и сопредельных территорий»; III Всероссийской научно-практической конференции «Геоэкологические проблемы современности и пути их решения» (Орел, 2021) с темой доклада «Особенности формирования, современное состояние ильменей Астраханской области»; II Международной научно-практической конференции «Куражсковские чтения» (г. Астрахань, 18-21 мая 2023 г.) с темой доклада «К вопросу о происхождении и

состоянии озер Западных и Восточных подстепных ильменей Астраханской области»; 73-й Международной студенческой научно-технической конференции (Астрахань, 17-22 апреля 2023 г.) с темой доклада «Корреляционный анализ как способ районирования территории Западного ильменно-бугрового района».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ, из которых 7 в изданиях, входящих в Перечень, рекомендованных ВАК РФ, 1 в переводном журнале на английском языке «European Journal of Natural History», 1 в изданиях, индексируемых в международных цитатно-аналитических базах данных Web of Science.

Структура и объем работы. Диссертация объемом 251 страница машинописного текста состоит из введения, 4-х глав, заключения, библиографического списка и приложений, изложенных на страницах текста, иллюстрируется рисунками, таблицами и списком использованных источников из 148 наименований.

Благодарность. Автор выражает особую благодарность своему научному руководителю д.г-м.н., проф. Н.Н. Гольчиковой за оказанную поддержку, ценные советы, консультации; д.г.н., проф. Б.И. Кочурову за оказанную помощь и поддержку, а также полезные рекомендации и советы; зам. начальника Астраханского ЦГМС Л.Г. Синенко за оказанную помощь, полезные советы и рекомендации при проведении исследований. Автор выражает искреннюю благодарность и признательность к.г-м.н., доценту В.В. Кудинову, к.г.н., доценту А.З. Карабаевой, к.г-м.н., доценту И.В. Быстровой за помощь в работе над диссертацией, ценные советы и рекомендации.

ГЛАВА 1 ИСТОРИЯ ВОПРОСА О ФОРМИРОВАНИИ И РАЗВИТИИ

НАУЧНЫХ ВЗГЛЯДОВ О ПРОИСХОЖДЕНИИ И СТРУКТУРЕ ЗАПАДНЫХ ПОДСТЕПНЫХ ИЛЬМЕНЕЙ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ

1.1 Изучение Западных подстепных ильменей за период с 18 по 20 века

Первые упоминания об ильменях исследуемого района относятся ко второй половине 18 столетия. Информация по рассматриваемой проблеме освещена во многих научных работах ученых, которые подходили к изучению данного вопроса со своей точки зрения, что позволило исследовать новые объекты и углубить познания об ильменях.

В конце 18 столетия общие сведения об ильменях исследуемого района представлены в работах академика С.Г. Гмелина, где он впервые провел исследования по определению химического состава воды нескольких мелких западных озер [46].

Следующий этап связан с научной деятельностью академика К.М. Бэра, который в 1856 г. описал бугры Бэра, названные в его честь, и западные ильмени, образовавшиеся в межбугровых понижениях. В своих работах он указывал на одну из важнейших особенностей бугров - их ориентировку с востока на запад, что обуславливает субширотное направление большинства котловин ильменей (Рисунок 1) [22, 102].

Дальнейшее упоминание об ильменях находим в работах, организованных Наркомземом (1891 г.). В ходе этих работ проводились наблюдения за температурой воды в районе с. Оранжерейное (пр. Подстепок). В последующие годы в этом пункте продолжались наблюдения другими организациями (ВНИРО, гидромедслужба). В 1876 г. были открыты гидрометеостанции в г. Астрахани и в с. Оля.

В 1892 г. исследованием ильменей занимается Управление внутренних водных путей МПС. Под их руководством была открыта станция наблюдения у с.

Бирючья коса на ильмене Забурунный. В основном они занимались измерением температуры воды ильменей [78].

Рисунок 1 - Бэровские бугры и межбугровые понижения (фрагмент космического снимка Google)

Следует отметить тот факт, что к вопросу изучения Западных подстепных ильменей было привлечено повышенное внимание со стороны Астраханской ихтиологической станции. В 1913 г. ее сотрудниками проводились исследования термического режима пр. Кривой Бертюль и ильменя Тугусенок. В дальнейшем по результатам проведенных исследований А.С. Скориков опубликовал статью. Это явилось дополнительной причиной активизации изучения ильменей данного района. Были обследованы следующие ильмени: Среднее Дарминское, Верхнее Дарминское, Большой Бешкуль, Курочкинское, Тереклинское, Шуралинское. Однако, несмотря на значительный объем проделанной работы, имеющиеся

данные имели поверхностный характер, вследствие чего не представлялось возможным выявить особенности и закономерности их развития. В период с 1914 по 1922 гг. Астраханской ихтиологической станцией продолжались работы по измерению температуры воды и впервые начали проводиться гидрометеорологические наблюдения на ильмене Форпус у с. Басы (Лиманский р-н) [78].

Важную роль в изучении ильменей сыграло исследование фитопланктона Западных подстепных ильменей, которое впервые было проведено Сергеевой М.Х. в 1909 году. В трудах Астраханской ихтиологической лаборатории ею был опубликован первый список организмов, которые были обнаружены в дельте Волги и ее притоков. В данном списке выделено 390 видов, из которых 219 растительных форм, 11 простейших, 31 коловраток, 38 низших ракообразных, а именно 27 ветвистоусых и 11 веслоногих, 35 высших раков, 13 других беспозвоночных (кишечнополостных, мшанок и прочих) и 43 вида рыб [123].

В 1915г. В.И. Мейснер разработал классификацию ильменей. В основу данной классификации был положен генетический признак. В результате все ильмени он разделил на следующие виды:

1. Лагунные;

2. Култучные, иначе их называют морскими;

3. Ильмени речного происхождения [30].

По мнению В.И. Мейснера, в межбугровых понижениях располагаются именно лагунные ильмени, которые имеют вытянутую в широтном направлении форму, определяющуюся ограничивающими их буграми. Среди лагунных ильменей встречаются как проточные ильмени, имеющие связь с рекой, так и обособленные, которые составляют наибольшее количество. Среди обособленных ильмени можно выделить те ильмени, которые подвергаются влиянию вод весеннего разлива, а также ильмени, у которых приток свежей воды отсутствует даже в период половодья. Последние в наибольшей степени подвержены засолению.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Гумерова Оксана Георгиевна, 2024 год

и и ✓ у

/ / ^ ^ / / /^ ^ / / / ^ ^

■Диоксид серы ([80] _2) ■Диоксид азота (ЦК0]_2) Сероводород (Н_28) ■Сульфаты ([80]_4Л(2-)) ■Пыль

0

Рисунок 22 - Средние годовые концентрации загрязняющих веществ и пыли, мкг/куб.м. за период 1987-2014 гг. (график выполнен автором по данным

СКФМ пос. Дамчик)

Стоит отметить, что в течение года под воздействием многочисленных изменяющихся факторов (валовые выбросы загрязняющих веществ;

метеорологические условия - скорость и направление ветра, температура воздуха и почвы, осадки, атмосферные явления: грозы и молнии, туманы, пыльные и солевые бури; естественная эмиссия газов) концентрации загрязняющих веществ и пыли подвергаются различным колебаниям.

Автор отмечает, что с учетом различия в величинах валовых выбросов, а также зональной изменчивости метеорологических характеристик, внутригодовое распределение загрязняющих веществ в различных частях (юго-восточная часть (а); северная часть (б)) ильменно-бугрового района имеет свои особенности, заключающиеся в разновременности формирования экстремальных концентраций загрязняющих веществ и пыли. Полученные данные о внутригодовом распределении загрязняющих веществ и пыли приведены в таблице (Приложение - Таблица А.12, Рисунок 23, Рисунок 24).

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

■Диоксид серы ([БО]_2) ■Диоксид азота ([МО]_2) Сероводород (И_28) ■Пыль

■Сульфаты ([8О]_4Л(2-))

И-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1

123456789 10 11 12

(месяца)

Рисунок 23 - Внутригодовое распределение загрязняющих веществ и пыли в юго-восточной части ильменно-бугрового района, % (график выполнен автором

по данным СКФМ пос. Дамчик)

Проведенный автором анализ данных позволяет утверждать, что в юго -восточной части ильменно-бугрового района (а) существует ясно выраженная временная последовательность в наступлении периодов с максимальными концентрациями загрязняющих веществ, а именно: апрель - максимальные концентрации пыли, июнь - сероводорода, август - диоксида азота, сентябрь -сульфатов, декабрь - диоксида серы. В северной части исследуемого района (б) ситуация несколько иная: максимальные концентрации диоксида серы, диоксида азота, пыли проявляются в летние месяцы, а в холодные месяцы ноябрь-март следует пик концентраций оксида углерода и сероводорода.

14 12 10 8 6

0 "I-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1

123456789 10 11 12

■Диоксид серы ([БО]_2) ■Диоксид азота ([МО]_2) Сероводород (И_28) ■Пыль

Оксид углерода (СО)

(месяца)

4

2

Рисунок 24 - Внутригодовое распределение загрязняющих веществ и пыли в северной части ильменно-бугрового района, % (график выполнен автором

по данным СКФМ пос. Дамчик)

Минимальные концентрации загрязняющих веществ и пыли в юго-восточной части (а) наступают в обратной последовательности; в северной части

(б) какая-либо закономерность приуроченности минимальных концентраций к определенному периоду не установлена.

Автор в своей работе также уделил внимание вопросу пространственного распределения загрязняющих веществ на территории Западного ильменно-бугрового района. В связи с чем, для получения наглядного представления о пространственном распределении загрязняющих веществ и их концентраций на выбранных пунктах отбора проб (г.Нариманов, с.Дамчик, с.Вышка, пгт.Лагань) , в пределах изучаемого воздушного пространства, автор использовал данные, полученные им, в результате проведенных исследований в составе Астраханского ЦГМС, в 2010-2017 гг. по выявлению концентрации следующих загрязняющих веществ: диоксида серы (Б02), оксида азота (N0), диоксида азота (N02), и сероводорода (Н2Б).

С этой целью автор провел работу по обработке и анализу полученных данных, в результате чего им была составлена таблица, заключающая в себе информацию об осредненных концентрациях загрязняющих веществ в атмосферном воздухе за период 2010-2017 гг. Таблица 6, Приложение - Рисунок Б.13, Рисунок 25, Приложение - Рисунок Б.14, Приложение - Рисунок Б.15, Приложение - Рисунок Б.16). В приведенной таблице отображаются средние и максимальные показатели концентраций загрязняющих веществ, полученных на маршрутных постах.

Таблица 6 - Осредненные концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, мг/куб.м. за 2010-2017 гг.

Пункт отбора проб Вещество

Диоксид серы Оксид азота Диоксид азота Сероводород

сред. макс. сред. макс. сред. макс. сред. макс.

г.Нариманов 0,0006 0,0023 0,002 0,006 0,004 0,009 0,0004 0,0008

с.Дамчик 0,0005 0,0017 0,001 0,002 0,001 0,004 0,0002 0,0004

с.Вышка 0,0008 0,0023 0,001 0,004 0,002 0,006 0,0002 0,0007

пгт.Лагань 0,0006 0,0022 0,003 0,006 0,003 0,008 0,0003 0,0007

среднее 0,0006 0,0021 0,002 0,004 0,002 0,007 0,0002 0,0006

(мг/куб.м)

0.002

0.004

0.008

0.006

0.01

0

■ г. Нариманов сред. значения

■ г. Нариманов макс. значения

¥

Рисунок 25 - Осредненные концентрации загрязняющих веществ в

атмосферном воздухе на территории г. Нариманов, мг/куб.м. (график выполнен автором по данным наблюдений Астраханского ЦГМС, выполненные

Таким образом, результаты выполненных работ свидетельствуют о том, что в целом уровень загрязнения воздуха вредными примесями в северной части ильменно-бугрового района выше в сравнении с юго-восточной частью. Такое превышение обусловлено работой многих предприятий г. Астрахани, выбрасывающих в процессе производства различные загрязняющие вещества, которые, при определенных метеорологических ситуациях, переносятся на территорию ильменно-бугрового района.

На основании проведенных автором выше описанных исследований была составлена электронная карта «Распределение уровня антропогенного загрязнения атмосферного воздуха за 2010-2017 гг. на территории Западного ильменно-бугрового района», с использованием ГИС-программы «МарМо» (Рисунок26). Для создания растровой основы будущего картографического материала была выбрана карта политико-административного деления Астраханской области из атласа Астраханской области 1997 г. и обновленная

в 2010-2017 гг.)

карта политико-административного деления Астраханской области, на которой показаны новые границы области. Для хорошего качества изображения было установлено разрешение не менее 300 точек на дюйм. Для хранения растра был выбран формат Jpeg, при котором обработка происходит быстрее.

Рисунок 26 - Карта распределения уровня антропогенного загрязнения атмосферного воздуха за 2010-2017 гг. на территории Западного ильменно-

бугрового района

Далее была осуществлена привязка отсканированной карты, и карты взятой из сети интернет к географическим координатам. Также было привязано второе изображение, на котором даны обновленные данные по территориальному охвату Астраханской области и ее районов, что позволило наглядно увидеть сходства и отличия границ области, границ районов, административных центров, гидрологической сети. Дальнейшим шагом в создании карты является создание слоя векторной карты Мар1пЮ и базы данных векторного слоя. Заключительным этапом создания карты, после того как все необходимые объекты были отвекторизованы, является внесение в карту тематических данных.

В результате проведенной автором работы выявлено, что средние концентрации не превышали ПДК ни по одному из рассматриваемых ингредиентов. За период с 1987 по 2017 гг. под воздействием метеорологических условий, валовых выбросов загрязняющих веществ, естественной эмиссии газов концентрации загрязняющих веществ и пыли подвергались различным колебаниям. Однако преобладающей является тенденция понижения концентраций загрязняющих веществ и пыли. Это позволяет сделать вывод о том, что в целом уровень загрязнения атмосферного воздуха в районе исследования невысокий.

4.2 Экологическая оценка почв Западного ильменно-бугрового района

Оценка уровня химического загрязнения почв, как индикаторов неблагоприятного воздействия на живые организмы, проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды - коэффициент концентрации химического элемента и суммарный показатель загрязнения.

Антропогенное воздействие на земли, в наибольших случаях, ведет к их деградации, что в конечном итоге может привести к полному разрушению

экосистем, почвенного слоя, нарушению режима водных объектов, истощению и загрязнению природных ресурсов. Антропогенное нарушение почвенного покрова приводит к серьезным последствиям и деградации всего природного комплекса, что в конечном итоге создает угрозу жизни человека. Распределение загрязнителей по поверхности почв зависит от особенностей источников загрязнения, метеорологических особенностей, геохимических факторов, форм рельефа.

Почвы Западного ильменно-бугрового района сформировались под воздействием ряда факторов, главными из которых являются резкоконтинентальный климат, своеобразие форм рельефа, почвообразующих пород и растительности. В последнее время наблюдается ухудшение состояния и загрязнение почв на территории исследуемого района, что связано с ведением в рассматриваемом районе сельскохозяйственной и производственной деятельности человека, относящиеся к антропогенным факторам. Загрязнением почв считается вид антропогенной деградации, при которой содержание химических веществ в почвах, подверженных антропогенному воздействию, превышает природный региональный фоновый уровень.

С целью выявления современного геоэкологического состояния почв территории Западного ильменно-бугрового района и оценки степени их химического загрязнения тяжелыми металлами, нефтепродуктами автором проводились исследования на территории Наримановского и Икрянинского районов за 2013 - 2017 гг.

Автором для осуществления исследовательской деятельности по выявлению современного геоэкологического состояния почв, в пределах исследуемого района, в период с 2013 по 2017 гг., были выбраны следующие объекты:

• земельный участок, располагающийся на территории города Нариманов Наримановского района;

• земельный участок, располагающийся на территории села Икряное Икрянинского района;

• земельный участок, располагающийся на территории р.п. Красные Баррикады Икрянинского района;

• земельный участок, располагающийся на территории села Волжское Наримановского района.

Одними из объектов, выбранных автором для осуществления исследовательской деятельности по выявлению современного геоэкологического состояния почв, является земельные участки, располагающиеся на территории г. Нариманов и с. Волжское Наримановского района. Район изысканий расположен в пределах Прикаспийской геоморфологической области на современной аллювиальной равнине, на границе между внутризональным пойменным и Волжско-Приергенинским (пустынный тип, северный подтип) ландшафтами. Для этого района характерны элювиальные низменные равнины верхнехвалынского возраста, рельеф бугристо-кучевых полузакрепленных песков.

Неравномерное распределение выпадающих осадков по отдельным участкам рельефа создало условия разного водного режима и как следствие, разного перераспределения солей по элементам рельефа. Рельеф самих участков изысканий относительно ровный. Исследуемые земельные участки отведены под проведение строительных работ. Территория в месте строительства представляет собой ландшафт, формирующийся в процессе создания и функционирования городских и сельских поселений, по степени континентальности климата -ландшафт резко континентального типа. Территория участков имеет средний уровень современных антропогенных нагрузок.

В целом, антропогенная составляющая процессов почвообразования в пределах обследуемой территории является ведущей, что определяет не только строение и свойства поверхностных слоев грунта, но и направление изменения ландшафта в целом. Обследование почвенного покрова участков изысканий проводится автором до начала осуществления строительных работ.

Следующие земельные участки, выбранные автором для проведения исследования, располагаются на территории с. Икряное и р.п. Красные Баррикады Икрянинского района. Территория исследования расположена в западном секторе

волжской дельты на правом берегу реки Бахтемир, входящей в систему водотоков реки Волги.

В геоморфологическом отношении участки изысканий расположены в Прикаспийской провинции в пределах современной аллювиальной дельтовой равнины с плоским рельефом, осложненным еричными и ильменными понижениями, останцами хвалынского рельефа - бэровскими буграми, техногенными формами рельефа. Рельеф оказывает косвенное влияние на формирование почвенного покрова. Его роль сводится, в основном, к перераспределению тепла и увлажнения. Участки изысканий расположены на берегу р. Бахтемир, представляющий собой западный рукав р. Волги и впадающий в Каспийское море. Рукав Бахтемир является основной судоходной транспортной артерией, соединяющей через Волго - Каспийский канал реку Волгу с Каспийским морем.

Значительная территория на юго-западе Астраханской области занята Западным ильменно-бугровым ландшафтом. Он представлен урочищами бугров Бэра и межбугровых понижений, которые обычно заняты ильменями. Последние соединяются между собой и с руслом реки Волги посредством ериков. В результате создаётся сложная система водоёмов и водотоков, по которой волжские воды в период половодий проникают далеко на запад. По мере удаления от Волги в данном ландшафте количество ильменей уменьшается и возрастает число урочищ высыхающих ильменей, солончаков и солёных озёр. Некоторые озёра окрашены в различные оттенки красноватого цвета. Это объясняется тем, что населяющие озёра микроорганизмы вырабатывают красные пигменты.

Бугры Бэра в пределах ландшафта сохранились в виде останцов, сильно переработанных морскими новокаспийскими трансгрессиями, волжскими водами и интенсивной хозяйственной деятельностью.

Исследуемые земельные участки отведены под проведение строительных работ. Территория в месте строительства представляет собой ландшафт, формирующийся в процессе создания и функционирования сельских поселений.

По степени континентальности климата - ландшафт резко континентального типа.

В пределах обследуемой территории антропогенная составляющая процессов почвообразования - ведущая.

Обследование почвенного покрова участков изысканий проводится автором до начала осуществления строительных работ.

В процессе выездных экспедиций были взяты пробы почв с глубины 0-30 см от поверхности земли для определения степени загрязнения поверхностно -распределяющимися веществами, такими как - нефтепродукты, тяжелые металлы (свинец, цинк, медь, мышьяк, никель, ртуть, кадмий).

В качестве фоновых значений концентраций химических веществ автором использованы показатели фоновой пробы, отобранной в Наримановском и Икрянинском районах.

Результаты исследований почв на загрязненность валовыми формами тяжёлых металлов, нефтепродуктами и другими веществами, полученные автором, позволяют дать оценку степени опасности загрязнения почвы данными токсикантами.

Оценка уровня химического загрязнения почв, как индикаторов неблагоприятного воздействия на здоровье населения, проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды. Такими показателями являются: коэффициент концентрации химического элемента (вещества) (Кс), который определяется отношением его реального содержания в почве (С) к фоновому (Сф) : Кс = С : Сф и суммарный показатель загрязнения ^с).

Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентраций химических элементов (веществ) и выражается следующей формулой: 2с= ^т Кс - (п-1), где п - число суммируемых элементов [83].

• Экологическое обследование почвенного покрова проведено автором летом 2013 года в городе Нариманов Наримановского района и селе Икряное Икрянинского района.

Результаты проведенных исследований загрязнения почвенного покрова исследуемого участка в 2013 году в Наримановском районе представлены в таблице Таблица 7, Рисунок 43).

Таблица 7 - Результаты проведенных исследований загрязнения почвенного

покрова исследуемого участка в Наримановском районе в 2013 году

Определяемые Единицы ПДК и ОДК Фоновое Фактические значения

показатели измерения группа почв содержание результата анализа (С)

песчаные и химического Почва

супесчаные элемента в почве (Сф)

Неорганические вещества

Медь (Си) мг/дм3 33 3,9 4,8

Кадмий (Сё) мг/дм3 0,5 0,04 0,01

Свинец (РЬ) мг/дм3 32 11,2 2,0

Цинк (2и) мг/дм3 55 7,3 19,7

Ртуть (Б^) мг/дм3 2,1 <0,1 <0,1

Мышьяк (Лб) мг/дм3 2,0 0,75 2,2

Никель (N1) мг/дм3 20 12,4 10,8

Органические вещества

Нефтепродукты г/дм3 1,0 <0,05 <0,05

Суммарный показатель загрязнения ^с) обследованного участка в Наримановском районе к фону:

Пробы гл. 0-30 см

Кс (нефтепродукты)=<0,05 : <0,05=1,0 Кс @п)=19,7 : 7,3=2,7 Кс (Си)=4,8: 3,9= 1,23 Кс (№)=10,8 : 12,4= 0,87 Кс (РЬ)=2,0: 11,2= 0,18 Кс (Сё)= 0,01: 0,04= 0,25 Кс (Лб)=2,2 : 0,75= 2,93 Кс (Щ)= <0,1 : <0,1=1,0

7с = (1,0+2,7+1,23+0,87+0,18+0,25+2,93+1,0) - (8-1) = 3,16

На основании суммарного показателя загрязнения 7с = 3,16 можно сделать вывод, что почвы данной территории относятся к 1 категории загрязненности почв с допустимой степенью загрязнения, содержание химических веществ в которой превышает фоновое, но не превышает ПДК.

Фактическое содержание большинства токсичных элементов в техногенных поверхностных образованиях (далее - ТПО) на территории строительства не превышает предельно допустимые концентрации (далее - ПДК), ориентировочно допустимые концентрации (далее - ОДК) ГН 2.1.7.2041-06 и ГН 2.1.7.2042-06 для песчаных и супесчаных почв. Обнаружено небольшое превышение концентрации мышьяка, что связано с высокой антропогенной нагрузкой.

Результаты проведенных исследований загрязнения почвенного покрова исследуемого участка в 2013 году в Икрянинском районе представлены в таблице Таблица 8, Рисунок 27).

Таблица 8 - Результаты проведенных исследований загрязнения почвенного

покрова исследуемого участка в Икрянинском районе в 2013 году

Определяемые показатели Единицы измерения ПДК и ОДК группа почв глинистые и суглинистые Фоновое содержание химического элемента в почве (Сф) Фактические значения результата анализа (С)

Почва

Неорганические вещества

Медь (Си) мг/дм3 132 26,0 19,5

Кадмий (Сё) мг/дм3 2 0,13 0,06

Свинец (РЬ) мг/дм3 130 12,4 16,9

Цинк (2и) мг/дм3 220 69,0 122,0

Ртуть (Н§) мг/дм3 2,1 <0,1 <0,1

Мышьяк (Лб) мг/дм3 10 3,2 3,5

Никель (N1) мг/дм3 80 60,0 30,1

Органические вещества

Нефтепродукты г/дм3 1,0 0,03 0,13

Бензапирен г/дм3 1,0 < 0,005 < 0,005

Суммарный показатель загрязнения ^с) обследованного земельного участка в Икрянинском районе к фону:

Пробы гл. 0-30 см

Кс (РЬ) = 16,9 : 12,4 = 1,36 Кс (нефтепродукты)= 0,13 : 0,03 = 4,33

Кс (гп) = 122,0 : 69,0 = 1,77 Кс (бензапирен) =< 0,005: < 0,005=1,00

Кс (Си) = 19,5 : 26,0 = 0,75

Кс (Лб) = 3,5 : 3,2 = 1,09

Кс (Щ) =<0,1 : <0,1 =1,00

Кс (Сё) = 0,06: 0,13 = 0,46

Кс (N1) = 30,1 : 60,0 = 0,5

7с = (1,36+1,77+0,75+1,09+1,0+0,46+0,5+4,33+1) - (9-1) = 4,26

Единицы измерения (мг/куб. дм) Икрянинский район * Единицы измерения (мг/куб. дм) Наримановский район

122

Медь (Си) Кадмий Свинец (РЬ) Цинк ^п) Ртуть (И^) Мышьяк Никель (№)

(А)

Рисунок 27 - График концентраций химических веществ в почвенном покрове исследуемых участков в Икрянинском и Наримановском районах в 2013 г.

Таким образом, на основании суммарного показателя загрязнения 7с. = 4,26 на обследуемом участке, можно констатировать, что ТПО данной территории относятся к 1 категории с допустимой степенью загрязнения.

Фактическое содержание токсичных элементов в ТПО на территории строительства не превышает ПДК и ОДК ГН 2.1.7.2041-06 и ГН 2.1.7.2042-06 для суглинистых и глинистых почв.

• Автором для экологического обследования почвенного покрова, летом 2014 года, был выбран объект исследования, располагающийся в р.п. Красные Баррикады Икрянинского района Астраханской области. Результаты проведенных исследований загрязнения почвенного покрова исследуемого участка в 2014 году в Икрянинском районе представлены в таблице Таблица 9, Рисунок 28).

Таблица 9 - Результаты проведенных исследований загрязнения почвенного

покрова исследуемого участка в Икрянинском районе в 2014 году

Определяемые Единицы ПДК и ОДК Фоновое Фактические значения

показатели измерения группа почв содержание результата анализа (С)

суглинистые и химического Почва

глинистые элемента в почве (Сф)

Неорганические вещества

Медь (Си) мг/дм3 132 8,1 10,66

Кадмий (Сё) мг/дм3 2,0 0,08 0,12

Свинец (РЬ) мг/дм3 130 7,0 11,6

Цинк (2и) мг/дм3 220 25,5 38,05

Ртуть (Н§) мг/дм3 2,1 <0,1 <0,1

Мышьяк (Лб) мг/дм3 10 2,9 3,2

Никель (N1) мг/дм3 80 21,6 18,79

Органические вещества

Нефтепродукты г/дм3 1,0 0,16 0,23

Суммарный показатель загрязнения ^с) обследованного участка строительства к фону:

Легкосуглинистые почвы Пробы гл. 0-30 см

Кс (гп) = 38,05 : 25,5 = 1,49 Кс (нефтепродукты) = 0,23 : 0,16 = 1,44

Кс (Си) = 10,66 : 8,1 = 1,32 Кс (Лб) = 3,2 : 2,9 = 1,1

Кс (N1) = 18,79 : 21,6 = 0,87 Кс (ВД= <0,1 : <0,1= 1,0

Кс (РЬ) = 11,6 : 7,0 = 1,66 Кс (Сё) = 0,12 : 0,08 = 1,5

7с=(1,49+1,32+0,87+1,66+1,5+1,44+1,1+1,0) - (8-1) = 3,38

□ Единицы измерения (мг/куб. дм) Икрянинский район

10.66

0.12

11.6

38.05

3.2

18.79

Медь (Си) Кадмий Свинец (РЬ) Цинк ^п) Ртуть (Щ) Мышьяк (АвЩикель (№)

0

Рисунок 28 - График концентраций химических веществ в почвенном покрове исследуемого участка в Икрянинском районе в 2014 г.

Таким образом, на основании суммарного показателя загрязнения гс = 3,38 можно констатировать, что почвы данной территории относятся к 1 категории с допустимой степенью загрязнения.

• Выбранные автором участки для проведения экологического обследования почвенного покрова в 2015 году располагаются в с. Волжское Наримановского района и с. Икряное Икрянинского района.

Результаты проведенных исследований загрязнения почвенного покрова исследуемых участков представлены в таблицах Таблица 10, Таблица 11, Рисунок 29).

Таблица 10 - Результаты проведенных исследований загрязнения почвенного

покрова исследуемого участка в Наримановском районе в 2015 г.

Определяемые Единицы ПДК и ОДК Фоновое Фактические значения

показатели измерения группа почв содержание результата анализа

песчаные и химического Почва

супесчаные элемента в почве (Сф)

Неорганические вещества

Медь (Си) мг/дм3 33 14,1 14,2

Кадмий (Сё) мг/дм3 0,5 0,06 0,07

Свинец (РЬ) мг/дм3 32 5,30 5,32

Цинк (2и) мг/дм3 55 34,3 34,6

Ртуть (Н§) мг/дм3 2,1 <0,1 <0,1

Мышьяк (Лб) мг/дм3 2,0 1,9 1,75

Никель (N1) мг/дм3 20 19,9 18,9

Органические вещества

Нефтепродукты г/дм3 1,0 <0,05 <0,05

Почвы изучаемого участка содержат валовые формы химических веществ в горизонте 0-30 см < ПДК (предельно допустимой концентрации) и ОДК (ориентировочно допустимой концентрации) свинца, цинка, кадмия, меди, никеля, мышьяка, ртути, нефтепродуктов.

Суммарный показатель загрязнения ^с) обследованного участка к

фону:

Пробы гл. 0-30 см

Кс = 34,6 : 34,3 = 1,01; Кс (Си) = 14,2 : 14,1 = 1,01;

Кс (Лб) = 1,75 : 1,9 = 0,92; Кс (N1) = 18,9 : 19,9 = 0,95;

Кс (Щ) = <0,1: <0,1=1,0; Кс (РЬ) = 5,32 : 5,30 = 1,0 ;

Кс (Сё) = 0,07: 0,06 = 1,17; Кс (нефтепродукты) = <0,05 : <0,05= 1,0.

Zсl=(1,01+1,01 +0,95+1,0+1,17+1,0+0,92+1,0) - (8-1) = 1,06

На основании показателя загрязнения 2с =1,06 можно сделать вывод, что почвы данной территории относятся к 1 категории загрязненности почв с допустимой степенью загрязнения, содержание химических веществ в которой превышает фоновое, но не превышает ПДК.

Таблица 11 - Результаты проведенных исследований загрязнения почвенного

покрова исследуемого участка в Икрянинском районе в 2015 г.

Определяемые показатели Единицы измерения ПДК и ОДК группа почв суглинистые и глинистые Фоновое содержание химического элемента в почве (Сф) Фактические значения результата анализа

Почва

Неорганические вещества

Медь (Си) мг/дм3 132 26,0 20,3

Кадмий (Сё) мг/дм3 2,0 0,13 0,1

Свинец (РЬ) мг/дм3 130 12,4 16,8

Цинк (2и) мг/дм3 220 69,0 130,0

Ртуть (И§) мг/дм3 2,1 <0,1 <0,1

Мышьяк (Лб) мг/дм3 10 6,2 6,5

Никель (N1) мг/дм3 80 60,0 50,1

Органические вещества

Нефтепродукты г/дм3 1,0 0,03 0,1

Суммарный показатель загрязнения ^с) обследованного участка к

фону:

Пробы гл. 0-30 см

Кс (РЬ) = 16,8 : 12,4 = 1,31; Кс (нефтепродукты) = 0,1 : 0,03 = 3,33;

Кс (7и) = 130,0 : 69,0 = 1,88; Кс (Си) = 20,3 : 26,0 = 0,78;

Кс (Лб) = 6,5 : 6,2 = 1,05; Кс (Щ) =<0,1 : <0,1 =1,00;

Кс (Сё) = 0,1: 0,13 = 0,77; Кс (N1) = 50,1 : 60,0 = 0,84;

Zс пр.1 = (1,31+1,88+0,78+1,05+1,0+0,77+0,84+3,33) - (8-1) = 3,96

Таким образом, на основании показателя загрязнения 7с=3,96 можно

констатировать, что почвы данной территории относятся к 1 категории с допустимой степенью загрязнения.

и Единицы измерения (мг/куб. дм) Икрянинский район и Единицы измерения (мг/куб. дм) Наримановский район

130

Медь Кадмий (Cd) Свинец Цинк ^п) Ртуть (Щ) Мышьяк Никель (№)

Рисунок 29 - График концентраций химических веществ в почвенном покрове исследуемых участков в Икрянинском и Наримановском районах в 2015 г.

• Экологическое обследование почвенного покрова проведено автором летом 2016 года в с. Волжское Наримановского района и с. Икряное Икрянинского района.

Результаты проведенных исследований загрязнения почвенного покрова исследуемых участков представлены в таблицах Таблица 12, Таблица 13, Рисунок 30).

покрова исследуемого участка в Наримановском районе в 2016 г.

Определяемые Единицы ПДК и ОДК Фоновое Фактические значения

показатели измерения группа почв содержание результата анализа

песчаные и химического Почва

супесчаные элемента в почве (Сф)

Неорганические вещества

Медь (Си) мг/дм3 33 14,1 14,4

Кадмий (Сё) мг/дм3 0,5 0,06 0,09

Свинец (РЬ) мг/дм3 32 5,30 5,33

Цинк (2и) мг/дм3 55 34,3 34,9

Ртуть (Н§) мг/дм3 2,1 <0,1 <0,1

Мышьяк (Лб) мг/дм3 2,0 1,9 1,78

Никель (N1) мг/дм3 20 19,9 19,0

Органические вещества

Нефтепродукты г/дм3 1,0 <0,05 <0,05

Почвы изучаемого участка содержат валовые формы химических веществ в горизонте 0-30 см < ПДК (предельно допустимой концентрации) и ОДК (ориентировочно допустимой концентрации) свинца, цинка, кадмия, меди, никеля, мышьяка, ртути, нефтепродуктов.

Суммарный показатель загрязнения ^с) обследованного участка к

фону:

Пробы гл. 0-30 см

Кс(Ъп) = 34,9 : 34,3 = 1,02; Кс(Си) = 14,4 : 14,1 = 1,02;

Кс (Лб) = 1,78 : 1,9 = 0,94; Кс (N1) = 19,0 : 19,9 = 0,95;

Кс (Щ) = <0,1: <0,1=1,0; Кс (РЬ) = 5,33 : 5,30 = 1,01 ;

Кс(Сё) = 0,09: 0,06 = 1,5; Кс(нефтепродукты) = <0,05 :<0,05= 1,0.

2с1={1002+1002 +0,94+1,0+1,5+1,01+0,95+1,0) - (8-1) = 1,44

На основании показателя загрязнения Zс=1,44 можно сделать вывод, что почвы данной территории относятся к 1 категории загрязненности почв с допустимой степенью загрязнения, содержание химических веществ в которой превышает фоновое, но не превышает ПДК.

покрова исследуемого участка в Икрянинском районе в 2016 г.

Определяемые показатели Единицы измерения ПДК и ОДК группа почв суглинистые и глинистые Фоновое содержание химического элемента в почве (Сф) Фактические значения результата анализа

Почва

Неорганические вещества

Медь (Си) мг/дм3 132 26,0 20,4

Кадмий (Сё) мг/дм3 2,0 0,13 0,15

Свинец (РЬ) мг/дм3 130 12,4 16,86

Цинк (ги) мг/дм3 220 69,0 130,7

Ртуть (Б^) мг/дм3 2,1 <0,1 <0,1

Мышьяк (Лб) мг/дм3 10 6,2 6,9

Никель (N1) мг/дм3 80 60,0 50,6

Органические вещества

Нефтепродукты г/дм3 1,0 0,03 0,1

Суммарный показатель загрязнения ^с) обследованного участка к

фону:

Пробы гл. 0-30 см

Кс (РЬ) = 16,86 : 12,4 = 1,36; Кс (нефтепродукты) = 0,1 : 0,03 = 3,33; Кс (ги) = 130,7 : 69,0 = 1,89; Кс (Си) = 20,4 : 26,0 = 0,78; Кс (Лб) = 6,9 : 6,2 = 1,11; Кс (Щ) =<0,1 : <0,1 =1,00; Кс (Сё) = 0,15: 0,13 = 1,15; Кс (N1) = 50,6 : 60,0 = 0,84; гс пр.1 = (1,36+1,89+0,78+1,11+1,0+1,15+0,84+3,33) - (8-1) = 4,46

■ Единицы измерения (мг/куб. дм) Икрянинский район

■ Единицы измерения (мг/куб. дм) Наримановский район

130.7

Медь (№) Кадмий (Cd) Свинец Цинк ^п) Ртуть Мышьяк (As) Никель (Ni)

Рисунок 30 - График концентраций химических веществ в почвенном покрове исследуемых участков в Икрянинском и Наримановском районах в 2016 г.

Таким образом, на основании показателя загрязнения 7с=4,46 можно констатировать, что почвы данной территории относятся к 1 категории с допустимой степенью загрязнения.

• Экологическое обследование почвенного покрова проведено автором летом 2017 года в с. Волжское Наримановского района и с. Икряное Икрянинского района.

Результаты проведенных исследований загрязнения почвенного покрова исследуемых участков представлены далее Таблица 14, Таблица 15, Таблица 16, Таблица 17; Рисунок 31, Приложение - Рисунок Б.17, Приложение - Рисунок Б.18).

покрова исследуемого участка в Наримановском районе в 2017 г.

Определяемые Единицы ПДК и ОДК Фоновое Фактические значения

показатели измерения группа почв содержание результата анализа

песчаные и химического Почва

супесчаные элемента в почве (Сф)

Неорганические вещества

Медь (Си) мг/дм3 33 14,1 14,9

Кадмий (Сё) мг/дм3 0,5 0,06 0,1

Свинец (РЬ) мг/дм3 32 5,30 5,40

Цинк (2и) мг/дм3 55 34,3 35,1

Ртуть (Н§) мг/дм3 2,1 <0,1 <0,1

Мышьяк (Лб) мг/дм3 2,0 1,9 1,8

Никель (N1) мг/дм3 20 19,9 19,2

Органические вещества

Нефтепродукты г/дм3 1,0 <0,05 <0,05

Почвы изучаемого участка содержат валовые формы химических веществ в горизонте 0-30 см < ПДК (предельно допустимой концентрации) и ОДК (ориентировочно допустимой концентрации) свинца, цинка, кадмия, меди, никеля, мышьяка, ртути, нефтепродуктов.

Суммарный показатель загрязнения ^с) обследованного участка к

фону:

Пробы гл. 0-30 см

Кс(Ъп) = 35,1 : 34,3 = 1,02; Кс(Си) = 14,9 : 14,1 = 1,07;

Кс (Лб) = 1,8 : 1,9 = 0,95; Кс (N1) = 19,2 : 19,9 = 0,96;

Кс (Щ) = <0,1: <0,1=1,0; Кс (РЬ) = 5,40 : 5,30 = 1,02 ;

Кс(Сё) = 0,1: 0,06 = 1,7; Кс(нефтепродукты) = <0,05 :<0,05= 1,0.

Zс^=(1,02+1,07 +0,95+1,0+1,7+1,02+0,96+1,0) - (8-1) = 1,72

На основании показателя загрязнения 7с=1,72 можно сделать вывод, что почвы данной территории относятся к 1 категории загрязненности почв с допустимой степенью загрязнения, содержание химических веществ в которой превышает фоновое, но не превышает ПДК.

покрова исследуемого участка в Икрянинском районе в 2017 г.

Определяемые показатели Единицы измерения ПДК и ОДК группа почв суглинистые и глинистые Фоновое содержание химического элемента в почве (Сф) Фактические значения результата анализа

Почва

Неорганические вещества

Медь (Си) мг/дм3 132 26,0 21,2

Кадмий (Сё) мг/дм3 2,0 0,13 0,15

Свинец (РЬ) мг/дм3 130 12,4 16,9

Цинк (ги) мг/дм3 220 69,0 131,0

Ртуть (Б^) мг/дм3 2,1 <0,1 <0,1

Мышьяк (Лб) мг/дм3 10 6,2 7,0

Никель (N1) мг/дм3 80 60,0 52,3

Органические вещества

Нефтепродукты г/дм3 1,0 0,03 0,1

Суммарный показатель загрязнения ^с) обследованного участка к

фону:

Пробы гл. 0-30 см

Кс (РЬ) = 16,9 : 12,4 = 1,36; Кс (нефтепродукты) = 0,1 : 0,03 = 3,33; Кс (ги) = 131,0 : 69,0 = 1,90; Кс (Си) = 21,2 : 26,0 = 0,82; Кс (Лб) = 7,0 : 6,2 = 1,13; Кс (Щ) =<0,1 : <0,1 =1,00; Кс (Сё) = 0,15: 0,13 = 1,15; Кс (N1) = 52,3 : 60,0 = 0,87; гс пр.1 = (1,36+1,90+0,82+1,13+1,0+1,15+0,87+3,33) - (8-1) = 4,56

■ Единицы измерения (мг/куб. дм) Икрянинский район

■ Единицы измерения (мг/куб. дм) Наримановский район

131

Медь (Си) Кадмий (Сф Свинец (РЬ) Цинк ^п) Ртуть (Н^ Мышьяк (Л«) Никель (N1)

Рисунок 31 - График концентраций химических веществ в почвенном покрове исследуемых участков в Икрянинском и Наримановском районах в 2017 г.

Таким образом, на основании показателя загрязнения 7с=4,56 можно констатировать, что почвы данной территории относятся к 1 категории с допустимой степенью загрязнения.

Таблица 16 - Загрязнение почвенного покрова исследуемых участков в Наримановском районе в 2013, 2015-2017 гг., мг/куб.дм

Год Медь (Си) Кадмий (Сё) Свинец (РЬ) Цинк (2п) Ртуть (Ид) Мышьяк (А) Никель (N1)

2013 г. 4,8 0,01 2 19,7 <0,1 2,2 10,8

2015 г. 14,2 0,07 5,32 34,6 <0,1 1,75 18,9

2016 г. 14,4 0,09 5,33 34,9 <0,1 1,78 19

2017 г. 14,9 0,1 5,4 35,1 <0,1 1,8 19,2

Таблица 17 - Загрязнение почвенного покрова исследуемых участков в Икрянинском районе в 2013 - 2017 гг., мг/куб.дм

Год Медь (Си) Кадмий (Сё) Свинец (РЬ) Цинк 0п) Ртуть (Ив) Мышьяк (А) Никель (N1)

2013 г. 19,5 0,06 16,9 122 <0,1 3,5 30,1

2014 г. 10,66 0,12 11,6 38,05 <0,1 3,2 18,79

2015 г. 20,3 0,1 16,8 130 <0,1 6,5 50,1

2016 г. 20,4 0,15 16,86 130,7 <0,1 6,9 50,6

2017 г. 21,2 0,15 16,9 131 <0,1 7 52,3

В результате проведенного анализа полученных данных, выявлено следующее: содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в почве на территории Икрянинского района выше, чем на территории Наримановского района. Это обусловлено механическим составом почв: на исследуемой территории в Икрянинском районе преобладают глинистые почвы, на исследуемой территории в Наримановском районе - супесчаные и песчаные. Как известно, глинистые почвы характеризуются более тяжелой плотной структурой, повышенной вязкостью, плохой водо - и воздухопроницаемостью, в то время как супесчаные и песчаные - обладают высокой водо - и воздухопроницаемостью, хорошо впитывают и удерживают влагу, связывая, таким образом, необходимые минеральные и питательные вещества, не давая им возможности вымываться из грунта. Легкая структура обеспечивает вентиляцию и свободный доступ кислорода, создавая благоприятные условия для биологической жизни и развития крепкой корневой системы.

В результате проведенной работы и полученных данных автор составил электронную карту «Загрязнение почв на территории Западного ильменно -бугрового района за 2013-2017 гг.» с использованием ГИС-программы «Мар1п&» (Рисунок 32).

Рисунок 32 - Карта распределения уровня антропогенного загрязнения почв за 2013-2017 гг. на территории Западного ильменно-бугрового района

За рассматриваемый период с 2013 по 2017 гг. на исследуемых территориях наблюдается увеличение количественных показателей загрязняющих веществ, таких как медь, свинец, цинк, мышьяк, никель, что обусловлено высокой степенью индустриального загрязнения и выбросами автомобильного транспорта. Однако следует отметить, что, несмотря на антропогенное влияние, содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в почвах на исследуемых территориях Икрянинского и Наримановского районов не превышает ПДК и ОДК, а значит, их содержание в почвах не оказывает значительного отрицательного воздействия на состояние почв, а, следовательно, и на живые организмы.

4.3 Состояние водных объектов, расположенных на территории западных подстепных ильменей по результатам исследования солевого состава

Классификация водных объектов аридной зоны подстепных ильменей с использованием компонентного показателя солевого состава и проведением районирования исследуемой территории.

До настоящего времени изучению солевого состава вод Западных подстепных ильменей и выявлению особенностей их режима уделялось недостаточно внимания, не смотря на более чем двухвековой период исследований. Изучая результаты прежних исследований отдельных компонентов солевого состава (преимущественно хлоридов), автор отмечает существование специфических особенностей их пространственно-временного распределения.

Использование вод ильменей и озер для хозяйственных нужд зависит от требования различных водопотребителей к воде определенного химического состава, в том числе степени минерализации воды и количественных значений отдельных компонентов, важнейшим условием успешной жизнедеятельности населения является обеспечение качественной питьевой водой, которая в последнее десятилетие оценивается, как ограничено пригодная для хозяйственно -питьевого потребления.

Согласно О.А. Алекину, [1] для исследуемых водных объектов предельной нормой питьевой воды считается следующая минерализация: хорошая (до 1000 мг/л), удовлетворительная (1-2 г/л), допустимая (2,0-2,5 г/л), предельная (2,5-3,0 г/л), т.е. пригодная для питья населением вода не должна превышать 1000 мг/л растворенных в ней солей; для хлоридов и сульфатов пределом употребления воды человеком являются концентрации 350 и 500 мг/л. От качества воды зависит нормальное функционирование животноводческой отрасли; требования некоторых животных к качеству воды менее жестокие, так верблюды и овцы пьют воду с минерализацией до 9 г/л. При оценке качества хозяйственно-питьевой воды весьма важное значение имеет жесткость воды, определяемая содержанием в ней ионов кальция и магния. Чем жестче вода, тем больше нежелательных явлений возникает при ее использовании.

Для орошения сельскохозяйственных культур требуется вода с определенным содержанием солей. Сложность в определении качества воды пригодной для поливных целей зависит от разнообразия почв и гидрогеологических условий орошаемых территорий. Хорошей для полива считается вода с минерализацией от 1000 до 1500 мг/л. При минерализации воды более 1500 мг/л поливное ее применение зависит от типа почв, соотношения растворенных солей и вида сельскохозяйственных растений.

Условия обитания различных видов рыб в водных объектах ильменно-бугрового района напрямую зависит от солевого состава вод. Для каждого вида рыб существуют свои пределы соленых вод, позволяющих осуществлять жизнедеятельность. Только отдельные виды рыб способны проживать в солоноводных ильменях (калюшка, бычок Книповича, окунь). В сильнозасоленных ильменях (соленость по хлору более 1400 мг/л) ценные виды рыб встречаются крайне редко. Соленость вод ильменей и озер определяет рыбопродуктивность видов рыб: пресноводные - 40 кг/га; слабосоленые - 20-25 кг/га; соленые - 1-6 кг/га.

Соленость воды определяет кормовую базу ильменей: так соленость до 3000 мг/л практически не влияет на продуктивность фитопланктона, а повышение солености до 30000 мг/л достаточно резко уменьшает развитие водорослей [123].

Таким, образом, для хозяйственного использования требуется вода различной минерализации. Данные наблюдений прежних лет, ввиду их неполноценности, не могут найти применение для обоснования практического использования вод ильменей и озер.

Указанные обстоятельства потребовали современной и более полной информации о солевом составе поверхностных вод ильменей и озер, а также его изменчивости под воздействием различных техногенных и природных факторов. В связи с чем, автором, с целью решения возникшей задачи, в 2011-2015 гг. были проведены исследования солевого состава вод водных объектов, расположенных в ильменно-бугровом районе (Рисунок 33, Рисунок 34).

Рисунок 33 - Прибрежная зона засоленного озера Япрак

Рисунок 34 - Выступающая соль на поверхности озера Соленый

Результаты проведенных исследований дали возможность оценить современное состояние солевого состава вод, их пространственно-временную изменчивость и особенности формирования солевого состава. В процессе проводимого автором исследования, изучению подлежали основные компоненты солевого состава, общая минерализация, жесткость воды; в определенных случаях изучалось наличие сероводорода и кислотность вод ильменей и озер. По различным причинам количество изученных водных объектов ограниченно, однако их расположение по исследуемой территории позволяет осветить вопрос пространственного распределения компонентов солевого состава; непременным условием было изучение солевого состава вод ильменей и озер с различной степенью проточности.

Следует отметить, что в настоящее время существуют многие классификации поверхностных вод по химическому составу и минерализации. Если классификация вод по химическому составу основана на определении преобладающих анионов (класс) и катионов (группа), то классификация по минерализации предусматривает выделение различных градаций. Так наиболее

употребляемая классификация поверхностных вод по минерализации [1] содержит следующие диапазоны минерализации вод: пресные (до 1000 мг/л), солоноватые (1000-25000 мг/л), с морской соленостью (25000-50000 мг/л) и рассолы (более 50000 мг/л). Установленные диапазоны минерализации вод исследуемого района чрезвычайно велики (от 300 до более 400000 мг/л). Поэтому предложенная классификация для водных объектов ильменно-бугрового района неприемлема, так как более чем 80% водных объектов попадают в градацию солоноватых вод, несмотря на наличие многих ильменей с промежуточными значениями минерализации, что является отражением достаточно сложных и специфических процессов формирования солевого состава вод. Попытку разработать классификацию ильменей и озер предпринял А.Ф. Сокольский. По степени засоления водных объектов (по хлору) он выделяет пресноводные, слабосоленые, солоноватые и гиперсоленые ильмени и озера, однако количественные значения градаций солености не приводятся.

Таким образом, возникла необходимость в разработке классификации поверхностных вод ильменей и озер по химическому составу, минерализации и жесткости воды. В целом ильмени и озера по средним годовым значениям характеризуются сходными гидрохимическими особенностями, хотя отдельные из них могут обладать отличительным химическим составом. Немногочисленные наблюдения прежних лет указывают на следующий преобладающий порядок распределения главных ионов: С/- > > НСО- (анионы) и № + > Са2+ >

Мд2+ (катионы). Тем не менее, в течение года или многолетнего периода по причине различного воздействия факторов, определяющих формирование солевого состава вод, указанный порядок достаточно часто нарушается. Можно предположить, что ионный состав вод западных подстепных ильменей и озер генетически тесно связан с питающими ильменно-бугровой район волжскими и бахтемировскими водами. Однако по мере продвижения этих вод вглубь ильменно-бугрового района минерализация и солевой состав вод претерпевают существенные изменения. Нет сомнений в том, что основным фактором, определяющим минерализацию и химический состав вод ильменей и озер,

является степень их проточности. Именно по этому признаку автор выделяет в ильменно-бугровом районе восемь категорий водных объектов. Каждая из выделенных категорий характеризуется индивидуальным химическим составом, минерализацией и жесткостью.

В пределах указанных автором категорий водных объектов им выделяются граничные показатели минерализации и жесткости воды; полученные градации значений минерализации и жесткости (по средним годовым концентрациям) послужили основой для классификации поверхностных вод западных подстепных ильменей, протоков по степени минерализации и жесткости воды Таблица 18).

Таблица 18 - Классификация вод ильменно-бугрового района

Категори я водных объектов Оценка качества воды Концентрации Типичные водные объекты

Общая минерализац ия (мг/л) Жесткост ь (мг/экв-л)

0 Хорошая пресная вода, используется для питья и различных хозяйственных нужд 300-900 2,0-6,0 Рукава Волга и Бахтемир

1 Нормальная пресная вода, пригодна для питья и хозяйственных нужд, умеренно жесткая 900-1200 6,0-7,0 Протоки Хурдун, Ножевский, Таранхол, Три Ерика, Кунькунинский

2 Плохая пресная вода, еще пригодная для питья и хозяйственных целей, жесткая 1200-1500 7,0-10,0 Протоки Кукшин, Садовка, ильмени Газын, Халтха, Кукшин, Сахта, Шушай, Садовый

3 Плохая хозяйственная вода, очень жесткая, солоноватая 1500-2500 10,0-17,5 Ильмени Фарпус, Передний Хатын, Лисичкин, Галя, Япрак, Парпост

4 Заметно солоноватая вода, ограничена для обитания ценных видов рыб, очень жесткая 2500-4000 17,5-20,5 Ильмени Чичин, Табу Хурдун, Малиновский

5 Соленая вода, еще пьется скотом, ограничена в хозяйственном применении, предельная для обитания рыбы, крайне жесткая 4000-21000 20,5-500 Ильмень Горчичный

6 Резко соленая вода, непригодная для хозяйственных нужд 2100064000 500-700 Озеро Кобыльское

7 Рассол, вода непригодна для хозяйственных нужд Более 64000 Более 700 Озера Соленое, Большое Басинское, Малиновское

Представленная классификация вод ильменно-бугрового района была разработана автором с учетом СанПиН, являющихся одним из основных документов, регламентирующих качество воды и позволяющих сделать вывод о пригодности воды для использования ее в питьевых и хозяйственно-бытовых целях.

Классификация вод ильменно-бугрового района по принципу преобладающих ионов сравнительно проще. По преобладающим анионам вносимая в исследуемый район волжская и бахтемировская вода является сульфатно-гидрокарбонатной, а по катионному составу натриево-кальциевой. По мере передвижения вод к окраинным ильменям и озерам вода подвергается испарительному концентрированию; вносятся атмосферные осадки, морские соли, эоловые наносы, грунтовые воды, имеющие отличительный солевой состав. Эти процессы вносят изменения в соотношении главных ионов: класс вод становится сульфатно-хлоридным, а в отдельных водных объектах хлоридно-сульфатным; группа изменяется на магниево-натриевую, реже на натриево-магниевую (кальциевую).

Научных публикаций, посвященных исследованию солевого состава вод ильменей и озер, весьма мало. Проведенный автором анализ имеющихся работ показывает, что изучение солевого состава проводилось эпизодически и по сокращенному перечню компонентов; исследовались преимущественно хлориды, реже сульфаты. Вероятно, это диктовалось практической необходимостью и возможно, экономическим подходом к решению поставленных задач. Переводные коэффициенты от хлоридов (сульфатов) в общей минерализации воды не определялись, что лишает возможности восстановления значений общей минерализации. Преобладающим было разовое определение отдельных компонентов солевого состава; в отдельных редких случаях исследование солевого состава носило сезонный характер.

Среди прежних исследований солености вод ильменно-бугрового района особо следует выделить работы, выполненные в августе 1930 г. на 77 водных объектах. По количеству водных объектов, территориальной освещенности эти

исследования по настоящее время остаются непревзойденными. Полученные результаты позволили установить степень изменчивости солености воды (по хлору) и жесткости в географических направлениях с востока на запад и с севера на юг; а также определить местоположение ильменей с наиболее сильным и слабым засолением вод.

Возрастающие содержание хлоридов в водах ильменей по мере удаления от рукава Бахтемир доказано наблюдениями Астраханской ихтиологической лаборатории. По данным работ 14-20 июня 1910 г., выполненных на водных объектах Бахтемир, Бассарта, Сайгачий, Шар Яман, Дамбур,Харцаган, Тюга, установлено, что в окраинных ильменях соленость воды в 5,5 раз выше, чем в рукаве Бахтемир. Разность содержания хлора у дна и на поверхности (ильмень Тюга у с. Зензели), достигающая 2,5 мг/л, указывает на процесс смешения поступающей половодной воды с существующей в ильмене более минерализованной водой.

В своих работах В.А. Ковда и др. приводят сведения о содержании хлоридов и сульфатов в водах приморских ильменей. Весьма ценными являются данные о солености воды в период нагонов; в зависимости от сезона проявления нагона и его высоты соленость воды приморских ильменей может увеличиться в 1,5-5,0 раз в сравнении с донагонными значениями солености.

Сведения о солености воды отдельных ильменей (Культкун, Большой Чапчалган, Кошата) приводит Е.Ф. Белевич; подтверждается увеличением солености воды по хлору, в более западных ильменях, в период половодья; в осенний период указанная закономерность может нарушаться. Сравнение солености воды в мае и октябре указывает на значительное ее повышение в осенний период (в 3-8 раз); установлено, что чем западнее расположен ильмень, тем меньше становится соотношение между осенней и весенней соленостью воды.

В восьмидесятые годы прошлого столетия соленость воды 15 ильменей исследовал А.Ф. Сокольский. Полученные выводы гласят - чем дальше от Бахтемира по мере продвижения к степным пространствам, вода в ильменях становится солоноватой или соленой; такая изменчивость наблюдается как в

половодье, так и в после половодный период. Установлено, что от весны к лету на исследованных ильменях и озерах происходит уменьшение солености воды, причем наиболее интенсивно рассоление воды осуществляется в ильменях, расположенных в непосредственной близости к Волге и Бахтемиру (до 70-80 мг/л). Причиной такого процесса является гидрологические условия - с началом самотечного поступления воды в ильмени вторгаются менее минерализованные волжские и бахтемировские воды; в результате смешения вод гидрохимический состав претерпевает изменения. В отдельных ильменях с грунтовым питанием соленость воды возрастает от весны к лету.

Наличие сведений о солености воды в одних и тех же ильменях за различные годы, но в одинаковые сезоны, позволило автору приближенно судить об ее изменчивости за сравниваемые годы (Приложение - Таблица А.13, Рисунок 35).

мг/л

Весна 1937 Весна 1983 Лето 1930 Лето Осень 1937 г. г. г. 1983 г. г.

Рисунок 35 - Соленость воды ильменей по хлору, мг/л