ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ
РЕЖИМ ОЗЕР КОСТАНАЙСКОЙ ОБЛАСТИ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА
Нарбаев С.Н. к.с./х.н., ст.преподаватель
Сыздыков К.Н. к.в.н., доцент
Аубакирова Г.А. к.б.н., ассистент
(КАТУ им.С.Сейфуллина, г.Астана, Казахстан)
Основой биологической продуктивности водоемов
считают количество растворенного в воде кислорода, минерализацию воды, наличие
и соотношение между ионами. Наибольшей продуктивностью обладают водоемы в
которых сумма солей азота лежит в пределах 0,5-1 мг/л, фосфора в форме Р2О5
– 0,1-0,5 и кальция (СаО) – 60-100 мг/л (Винберг, Ляхнович, 1975; Иванова
и др., 1980, 1983; Морузи, 1998; Морузи и др., 2008). Наиболее высокое и интенсивное
формирование совокупности биологических ресурсов идет в водоемах, где имеется
постоянный источник пополнения биогенных веществ. Чаще всего эти вещества
поступают в водоем за счет поверхностного смыва или из подстилающих почв.
Кроме биогенных элементов, важнейшими
условиями, определяющими жизнь водных организмов, являются климатические
факторы: температура, годовой режим, свет.
Исследования гидрохимического режима
водоемов Костанайской области (Аксуат, Алтыбай, Талы) были проведены в период июнь–августе 2006-2007 г.
Так же как и для озер Акмолинской
области, были определены температура воды, общая минерализация, содержание
биогенных элементов, кислородный режим и другие
показатели физических свойств воды, влияющие на развитие биологических ресурсов
водоемов: прозрачность, цветность и запах воды.
В период сбора материала средняя
температура воды в момент исследований в оз. Аксуат была 22ºС, оз. Алтыбай
– 20ºС, оз. Талы – 24ºС.
Прозрачность воды в оз. Аксуат и
Алтыбай достаточно высокая – 49 и 65 см соответственно, это немного больше, чем
норма, установленная для рыбоводных водоемов. В оз. Талы прозрачность не
превышала нормы (табл. 1).
Если судить по величине прозрачности,
оз. Алтыбай является эвтрофным, а оз. Аксуат и Талы – высокоэвтрофными. В
исследуемых озерах цветность несколько превышала норму: в оз. Алтыбай –
36º , а в оз. Аксуат и Талы – 20-25°.
Исследования запаха воды показали, что в
оз. Аксуат и Талы запах воды равен 1 (запах обнаруживается в лаборатории
опытным путем при температуре 20ºС), а в оз. Алтыбай – 2 есть ощущение запаха).
В связи с особенностями
геолого-географического положения Костанайского района, лежащего у северной
оконечности Уральского хребта, почвенный состав разнообразен, а климат
характеризуется высокой аридностью. Химический состав природных вод района
неразрывно связан с составом и структурой почвы. Именно почва формирует солевой
состав вод и уровень их минерализации, определяет качество и обилие в воде
биогенных веществ. Кроме того. в степных районах одним их главных факторов.
формирующих галинность водоемов, являются ветра и температурный режим.
Таблица 1 – Физические свойства воды
|
Озера |
Показатель |
Физические свойства воды |
||
|
прозрачность, по шрифту, см |
цветность, градусы |
запах воды, баллы |
||
|
Аксуат |
|
49+ 0,91 |
25+ 0,82 |
1,5+0,41 |
|
Cv,% |
2,89 |
5,66 |
47,14 |
|
|
Алтыбай |
|
63+ 1,61 |
36 +0,88 |
1,5 +0,41 |
|
Cv,% |
4,49 |
3,93 |
47,14 |
|
|
Талы |
|
29 +0,82 |
20 +0,77 |
1,5+ 0,41 |
|
Cv,% |
4,88 |
7,07 |
47,14 |
|
При исследовании минерализации озер было
выявлено, что в озере Аксуат содержание минеральных веществ в среднем
колебалось от 382,84 до 480 мг/л. Наибольшее содержание минеральных
веществ было в озере Аксуат, наименьшее в оз. Талы ( 375,3 мг/л) (табл. 2).
Используя классификацию вод по сумме
минерализации, т.е. по сумме ионов, содержащихся в воде, исследуемые оз.
Аксуат, Алтыбай и Талы можно отнести к пресным. Сумма ионов, содержащихся в
воде, не более 1 г/кг.
Таблица 15 –
Минерализации воды в озерах Костанайской области, мг/л
|
Показатель |
Аксуат |
Алтыбай |
Талы |
|||
|
2006 г. |
2007 г. |
2006 г. |
2007 г. |
2006 г. |
2007 г. |
|
|
Июнь |
351,2 |
367,9 |
254,4 |
377,8 |
232,2 |
198,5 |
|
Июль |
422,6 |
435,16 |
295,9 |
395,2 |
268,1 |
287,9 |
|
Август |
488,4 |
496,8 |
367,3 |
478,5 |
356,4 |
356,2 |
|
Сентябрь |
507,61 |
510,83 |
485,33 |
519,63 |
471,57 |
493,8 |
|
|
480 +23,24 |
382,84 +55,23 |
464,44 +36,6 |
365,36 +58,91 |
379,3 +60,55 |
375,3 + 59,01 |
|
P |
≥ 0,95 |
≥ 0,99 |
≥ 0,99 |
≥ 0,99 |
≥ 0,99 |
≥ 0,99 |
Режим биогенных
элементов определяется рядом факторов, благодаря которым динамика их довольно
сложна. Она зависит от биологических и биохимических процессов, происходящих в
водоеме (табл. 3).
Таблица
3 – Содержание биогенных веществ, мг/л
|
Озеро |
Год отбора |
NO2 |
NO3 |
SO4 |
Ca+ |
Mg+ |
||||
|
Аксуат |
2006 |
5,17 |
0,0012 |
46,52 |
10,17 |
4,63 |
||||
|
2007 |
4,43 |
0,001 |
46,82 |
10,28 |
5,07 |
|||||
|
|
4,8+ 0,30 |
0,001 |
46,67+0,12 |
10,23+ 0,62 |
4,85+ 0,18 |
|||||
|
Cv,% |
10,9 |
12,86 |
8,3 |
7,4 |
6,41 |
|||||
|
Р |
≥ 0,05 |
≥ 0,05 |
≥ 0,001 |
≥ 0,001 |
≥ 0,05 |
|||||
|
Алтыбай |
2006 |
3,52 |
0,001 |
47,72 |
11,17 |
4,5 |
||||
|
2007 |
3,56 |
0,001 |
46,02 |
10,60 |
4,63 |
|||||
|
|
3,54 +0,02 |
0,001 |
46,87+ 0,9 |
10,89+ 0,23 |
4,57+ 0,05 |
|||||
|
Cv,% |
7,8 |
11,4 |
46,58 0,1 |
3,7 |
2,01 |
|||||
|
Р |
≥ 0,001 |
≥ 0,05 |
≥ 0,01 |
≥ 0,01 |
≥ 0,001 |
|||||
|
Талы |
2006 |
7,55 |
0,01 |
49,77 |
8,94 |
4,07 |
||||
|
2007 |
6,76 |
0,02 |
47,77 |
9,2 |
3,77 |
|||||
|
|
7,16+ 0,32 |
0,01 |
48,77+0,82 |
9,07+ 0,11 |
3,92+ 0,12 |
|||||
|
Cv,% |
7,81 |
47,14 |
2,9 |
2,03 |
5,41 |
|||||
|
Р |
≥ 0,95 |
≥ 0,95 |
≥ 0,99 |
≥ 0,999 |
≥ 0,99 |
|||||
Наибольшее количество
ионов NO2 наблюдается в оз.
Тала, в разные годы оно составляло 6,76-7,5 мг/л, а наименьшее – в оз. Алтыбай,
от 3,52 до 3,54 мг/л. Содержание нитритов во всех озерах было примерно на
одном уровне – 0,001 мг/л. Максимальное количество солей серной кислоты было
отмечено в воде оз. Талы. Кроме того, во всех исследованных озерах отмечается
низкое содержание ионов кальция. Больше всего кальция в форме СаО содержалось в
воде оз.Алтыбай в 2006 г. – 11,17 мг/л. Это количество в 6-10 раз меньше
биологической нормы. обеспечивающей высокую продуктивность водоемов, и
следовательно может стать лимитирующим фактором при выращивании рыбопродукции.
Содержание магния также невысокое – в среднем 3,92- 4,85 мг/л. Соотношение
кальция и магния близко к 3:1.
Таблица 4 – Окисляемость и кислородный
режим озер Костанайской области, мг/л
|
Показатель |
Аксуат |
Алтыбай |
Талы |
|||
|
2006 г. |
2007 г. |
2006 г. |
2007 г. |
2006 г. |
2007 г. |
|
|
Перманганатная окисляемость, мг/л |
4,67+0,33 |
4,67+0,33 |
2,33+0,33 |
3+0,58 |
2,33+0,33 |
2,33+0,33 |
|
Содержание O2 в воде,мг/л: |
||||||
|
у
поверхности |
8,47+0,23 |
8,23+0,44 |
7,93+0,22 |
7,7+0,17 |
8,7+ 0,40 |
8,67+0,26 |
|
у дна |
7,23+0,41 |
6,87+0,15 |
6,27+0,12 |
6,6+0,06 |
6,87+0,20 |
6,65+0,37 |
|
Баланс кислорода |
1,23+0,34 |
1,37+0,52 |
1,67+0,18 |
1,1+0,12 |
1,83+0,22 |
2+0,45 |
Перманганатная окисляемость в изученных
водоемах низкая, что свидетельствует о низком содержании органических веществ.
В период наших наблюдений амплитуда колебаний перманганатной окисляемости была
в пределах 2,33-4,67 (табл. 4).
В связи с тем, что в воде этих озер
уровень накопления органических веществ невысокий, можно было предполагать
достаточный уровень растворенного в воде кислорода. Наши наблюдения подтвердили
это предположение. Было установлено, что кислородный режим озер устойчивый, на
протяжении периода наблюдений дефицита кислорода не наблюдалось. Разница между
температурой поверхности воды верхнего и нижнего участков незначительна.
Разница в содержании кислорода в поверхностных и придонных горизонтах в среднем
составила в оз. Аксуат в 2006 г. – 1,23 мг/л, в 2007 г. –1,37 мг/л. В оз.
Алтыбай 2,33 и 3 соответственно, в оз. Талы – 2,33 мг/л на протяжении всего
периода наблюдений. Корреляция в паре «окисляемость – баланс кислорода» в воде
отрицательная (r= -0,68).
В таких условиях невозможно
возникновение температурной стратификации, следствием которой могут быть
заморные явления. Озера обладающие таким кислородным режимом, возможно
использовать для товарного выращивания зоопланктофагов, требовательных к
кислородному режиму, например пеляди.
Для характеристики озер по группам
химизма, как указывалось ранее, использовалась классификация О.А. Алекина
(1970) . Исходя из этого, озера Алтыбай и Аксуат относятся к сульфатному
классу, группа кальция, первого типа, а оз. Талы – к гидрокарбонатному классу,
группа кальция, второго типа.
Литература
1.
Алекин, О. А.
Гидрохимия рек СССР. Ч. III. / О. А.
Алекин // Труды ГГИ. – Л. : Гидрометеоиздат, 1949. – Вып. 15 (69). – С. 3–142.
2.
Алекин, О. А.
Основы гидрохимии.- Л.,: Гидрометиздат, 1970.- 444 с.
3.
Алекин, О. А,
Руководство по химическому анализу вод суши/ О. А. Алекин, А. Д. Семенов, Б. А.
Скопинцев// Л.,: Гидрометеоиздат, 1973. – С- 1-268.
4.
Воронов, А.Г. О колебаниях уровня озер Кустанайской области Северного
Казахстана // Изв. ВГО. – 1947. – Т. 79, №5. – С. 523-536.
5.
Лебедев П.Т.
Методы исследования кормов, органов и тканей животных/ П.Т.Лебедев, А.Т.
Усович.– М: Россельхозиздат, 1969. – 476 с.