Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Устьевые области рек играют важную роль в социально-экономическом развитии прибрежных регионов, занимая особое место на земной поверхности, поскольку обладают огромными природными ресурсами и являются самыми биопродуктивными водными объектами. Несмотря на относительно небольшие размеры их экологическое и хозяйственное значение очень велико. Они представляют собой «промежуточные» и очень специфичные природные системы, где взаимодействуют и модифицируются два принципиально различных по многим параметрам потока. Устьевые экосистемы рек – одни из самых уязвимых водных объектов, поскольку все естественные и антропогенные изменения режима и состояния реки и прибрежной зоны отражаются в этой области.

Малые реки, в связи с их многочисленностью, представляют собой один из важнейших элементов географической среды и играют большую роль в характеристике гидросферы Байкальского региона. Реки длиной менее 100 км составляют около 99 % общего числа рек региона и более 80 % их общей протяженности.

В пределах Байкальской природной территории насчитывается более 25 тыс. рек и ручьев с суммарной длиной около 125 тыс. км. Около 53 % речных вод формируются на территории Бурятии, 27 % – Монголии, 16 % – Забайкальского края и 4 % – Иркутской области.

Обширная водосборная площадь озера Байкал, расположенная почти в центре азиатского материка, формирует гидрохимический состав вод за счет вод притоков и выпадающих атмосферных осадков, а также под влиянием слабо выщелачиваемых изверженных и метаморфических пород архея и протерозоя, что определяет сходство поверхностных вод бассейна озера по соотношению ионов. Водотоки относятся к первому типу гидрокарбонатно-кальциевых вод (по классификации О.А. Алекина) с низкой общей минерализацией (до 150 мг/л) [1].

Исследование процессов, протекающих в устьевых областях рек, всегда считалось важным направлением находящихся на стыке естественных наук. Систематические наблюдения за химическим составом речных вод и взвеси в СССР (затем и в России) начали проводиться с 1950-х гг., а для отдельных рек еще раньше, но с геохимических позиций устьевые области стали исследоваться относительно недавно.

Цель исследования – дать характеристику современного состояния водотоков в устьевых областях Среднего и Южного Байкала по гидрохимическим показателям.

Материалы и методы исследования

Территория исследования расположена в центральной экологической зоне, где находится Южно-Байкальский промышленный узел, и все увеличивается туристско-рекреационная нагрузка [4].

Озеро Байкал с окружающим его горным обрамлением и межгорными котловинами образует особую физико-географическую область – Прибайкалье, которое является составной частью обширного географического региона – Горы Южной Сибири, протянувшегося от гор Алтая до Станового хребта. Согласно районированию М.Н. Мельхеева [7] территория исследования относится к Приморскому, Ольхонскому, Южно-Байкальскому и, частично, Юго-Западному физико-географическим районам побережья Байкала. В современной системе ландшафтно-экологического районирования Российской Федерации исследуемая территория включается в Предсаянскую провинцию подтаежной зоны Среднесибирского сектора [6].

Климатические условия внутри Прибайкальской области сильно отличаются. Так, Приморский физико-географический район характеризуется средней июльской температурой в пределах 13,5–15,5 °С, максимальной – 31–32 °С, средняя января – 16–18,5 °С, минимальная – 40–44 °С с количеством осадков в пределах 310–433 мм. Ольхонский – с жарким летом (температура июля 15–16 °С) и холодной зимой (температура января – 19–20 °С), атмосферных осадков мало (190–300 мм). Южно-Байкальский характеризуется тесным взаимодействием системы: водоем – высокая горная цепь. Климат влажный и температуры воздуха умеренные: в январе около 17–18 °С холода, в июле – 14–15 °С тепла. На северных и северо-западных склонах выпадает большое количество осадков – от 939 (Танхой) до 1442 (Снежная) мм. Юго-Западный физико-географический район характеризуется средней температурой воздуха в июле около 15 °С, максимальная до 30–31 °С, в январе –16,5–17,5 °С, количество осадков – 470–521 мм [6].

Формирование речного стока в озеро Байкал отличается большим разнообразием из-за различий физико-географических условий в отдельных частях его бассейна. По гидрохимическому режиму они подразделяются на пять типов [5].

Сибирский – характеризуется резким снижением минерализации воды при весеннем паводке и в течение всего теплого времени года (Сарма, Утулик).

Казахстанский – у рек этого типа годовой минимум минерализации наблюдается весной, с повышением в период летней межени и понижением во время летне-осенних паводков и вновь плавно повышается в последующее осенне-зимнее время (Селенга, Турка).

Восточноевропейский – в этих реках минерализация сохраняется высокой и относительно стабильной и лишь кратковременно снижается в период весенних паводков (Крестовка, Харгино).

Байкальский – для него характерно резкое снижение минерализации весной, в период паводка, с последующим постепенным возрастанием в течение всего летне-осеннего периода (Голоустная, Снежная, Большая Половинная, Тыя, Томпуда, Баргузин).

Конденсационный – у этих рек значительное плавное снижение минерализации с начала весны до сентября, а затем ее постепенное повышение до весны (Рель).

Малые притоки Байкала могут менять свой гидрохимический тип в зависимости от водного режима.

Объектами детального исследования являются устьевые области водотоков Среднего и Южного Байкала, относящиеся к Хамар-Дабанской и Прибайкальской области, по характеристике водных ресурсов А.Н. Афанасьева [2].

Гидрохимические исследования и химико-аналитические работы проводились по стандартизованным и общепринятым методикам.

Результаты исследования и их обсуждение

Материалом данного исследования является информация, полученная в ходе экспедиционного сезона 2016 г. (рисунок, табл. 1).

Для гидрохимической характеристики устьевых водотоков были выбраны следующие показатели: рН, взвешенные вещества, растворенный кислород, хлориды, сульфаты, аммоний, нитриты, нитраты, фосфаты, нефтепродукты.

Устья рек и прилегающие к ним территории несмотря на небольшие размеры играют важную роль в глобальном круговороте вещества и энергии, как составная часть единой транспортной линии вещества от материка к океану – трансформация химического стока как показатель изменений (естественной и антропогенной природы) в бассейне водосбора реки; уязвимость устьевых областей к загрязнениям; устьевые области как место аккумуляции загрязняющих веществ.

По результатам исследований, проведенных в летний период 2016 г., выявлены особенности гидрохимических изменений устьевых зон.

Установлено, что в реках Среднего Байкала кислотно-основные свойства изменяются слабо (от 6,7 до 7,2 значений рН), выделяется только р. Бугульдейка – 8,3 (табл. 2). В ионном составе рек Среднего Байкала ведущее положение в абсолютных величинах занимают гидрокарбонаты, далее сульфаты и хлориды. Азотсодержащие вещества (аммиак, нитриты и нитраты) образуются в воде в результате протекания химических процессов и гниения растительных остатков, а также за счет разложения белковых соединений, попадающих почти всегда со сточными бытовыми водами, конечным продуктом распада белковых веществ является аммиак. Присутствие в воде аммиака растительного или минерального происхождения не опасно в санитарном отношении. По наличию в воде тех или иных азотсодержащих соединений судят о времени ее загрязнения. Наличие в воде аммиака и отсутствие нитритов указывает на свежее загрязнение. Совместное присутствие этих веществ свидетельствует о том, что с момента загрязнения прошло некоторое время. Отсутствие аммиака при наличии нитритов и особенно нитратов указывает, что загрязнение воды произошло давно и вода за это время уже самоочистилась.