О.В. Кузнецова, О.А. Ельчининова
ФГБУН Институт водных и экологических
проблем Сибирского отделения РАН, Горно-Алтайский филиал,
Республика Алтай, Россия gafivep@mail.gorny.ru
ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД ТЕЛЕЦКОГО ОЗЕРА
Телецкое озеро - уникальный
природный объект Горного Алтая, одно из глубочайших в
России, максимальная глубина его 325 м, водосборная площадь составляет 20 800
км2 (Селегей, 1978). В 1998 г. включен
ЮНЕСКО в список природных объектов Мирового Наследия, что налагает большую ответственность
за его сохранение в первозданном виде. Телецкое озеро – крупнейший
туристический район Алтая. Воздействие человека на его экосистемы и прилегающих
территорий усиливается с каждым годом, поэтому использование
озера в хозяйственных и рекреационных
целях должно быть регламентированным. В связи с чем необходимо ведение мониторинга
экологической обстановки территории и изучение его состояния. К наиболее
простым и доступным методам относится исследование гидрохимического состава
вод. Известно, что токсическое действие тяжелых металлов зависит от щелочности,
рН, жесткости воды и других факторов (Линник, 1986). Кроме того, биологические процессы, протекающие в водоёме, в значительной
степени зависят от химизма воды. Изменения
гидрохимического режима в нем может привести к
трансформации в биоценозах и изменению численности между видами.
Гидрохимические
исследования, являющиеся частью комплексного изучения бассейна Телецкого озера,
проводились в 2008-2013 гг. Лабораторный
анализ содержания главных ионов выполнен согласно аттестованным методикам,
включенным в Государственный реестр методик экологического контроля.
Гидрохимического
исследования вод Телецкого озера начались
с 20-х годов прошлого столетия и частично
рассматривались в работах О.А. Алекина
(1934), С.Г. Лепневой (1937), В.В. Селегея
(1978), А.М. Малолетко (2007) и др., данные
которых представлены в табл. 1.
Таблица1
Химический
состав воды оз. Телецкое (мг/дм3) по разным данным
|
Исследователь |
Год |
рН |
Основные компоненты, мг/дм3 |
||||||
|
Са2+ |
Mg2+ |
К++Na+ |
HCO3- |
SO42- |
Cl- |
∑ U |
|||
|
Лепнева С.Г. |
1928-1932 |
7,45 |
11,9 |
2,2 |
0,4 |
42,0 |
3,3 |
0,7 |
60,5 |
|
Селегей В.В. |
1975 |
н.д. |
13,1 |
2,5 |
2,9 |
49,0 |
6,3 |
1,2 |
75,0 |
|
Малолетко А.М. |
1972-1975 |
н.д. |
9,3 |
3,1 |
12,4 |
58,0 |
0,8 |
10,7 |
94,1 |
Об изменениях суммарной минерализации и
химического состава воды за период с 2008 по 2013 годы можно
судить по данным табл.
2. Гидрохимические показатели поверхностных вод Телецкого озера за годы исследований
относительно постоянны и позволяют отнести
их к слабоминерализованным (< 0.1 г/дм3), мягким (ЖО <
1ммоль/дм3) слабощелочным (рН 7,61-7,78) водам.
Таблица 2
Химический состав и минерализация
поверхностных вод Телецкого
озера за период 2008-2013 гг.
|
Дата отбора проб |
рН |
Основные
компоненты мг/дм3 |
||||||
|
Са2+ |
Mg2+ |
К++Na+ |
HCO3- |
SO42- |
Cl- |
∑ U |
||
|
8.07.2008 |
7,61 |
16,03 |
4,38 |
9,10 |
18,30 |
5,54 |
5,67 |
59,0 |
|
27.07.2009 |
7,65 |
11,74 |
2,37 |
13,06 |
54,92 |
9,61 |
7,44 |
99,1 |
|
20.07.2010 |
7,72 |
11,74 |
4,75 |
12,51 |
61,02 |
4,80 |
14,89 |
109,7 |
|
8.08.2012 |
7,78 |
13,69 |
2,37 |
11,19 |
45,77 |
14,41 |
11,17 |
98,96 |
|
23.07.2013 |
7,61 |
11,74 |
2,37 |
4,32 |
39,66 |
5,26 |
7,44 |
70,9 |
|
В
среднем за годы исследования |
7,67 |
11,81 |
3,25 |
11,20 |
43,93 |
7,92 |
9,32 |
87,5 |
В разные годы наблюдается некоторое колебание суммы
основных ионов от
59,0 (2008 г.) до 109,7 мг/дм3 (2010
г.). Водная
среда – это достаточно сложная и подвижная система. Количество и состав веществ,
находящихся в воде, динамичен. Они могут изменяться по годам исследования, по сезонам и акватории водоема.
Увеличение или уменьшение количества ионов в воде может быть вызвано различными
факторами и связано с количеством выпадающих осадков, годовым температурным
режимом территории, влияющим на таяние снежников и другими факторами
водосборного бассейна.
Наблюдается незначительное повышение водородного показателя
в сторону слабощелочной реакции по сравнению с данными предыдущих лет.
Возможно, интенсивное таяние ледников, дополнительное увеличение снегозапасов в
весенний период и перераспределение стока в течение года привело к возрастанию
доли ледниковых и талых снеговых вод в питании Телецкого озера. Известно, что
величина рН оказывает влияние на растворимость минералов и является одним из
важных показателей, контролирующих присутствие в водном растворе большинства
химических элементов и определяющих форму их нахождения в растворе. Водородный
показатель реагирует на загрязнение воды и позволяет контролировать санитарное
состояние природных вод. От водородного показателя зависит развитие и
жизнедеятельность водных растений, устойчивость различных форм миграции элементов.
Относительное
содержание иона кальция превышает долю остальных катионов и составляет 40-63%. Основной
вклад в минерализацию вносит гидрокарбонат ион, самое низкое значение которого
отмечено в 2008г., содержание гидрокарбонат-иона по годам изменяется - от 18,30
до 61,02 мг/дм3 и составляет
62-75% от суммы анионов, что обусловлено спецификой пород, залегающих на данной
территории. Трансформация
ионного состава, по сравнению с исследованиями прошлого столетия, выразилась в изменении соотношений между сульфат-ионами и хлоридами.
Наблюдается некоторое увеличение содержание хлорид-ионов, что возможно связано
с рекреационными нагрузками, создающимися
в летний период (июнь – август) в наиболее посещаемых участках Телецкого озера,
где и проводился отбор проб.
Таким образом, по средним значениям за период с 2008
по 2013 г.г. воды Телецкого озера можно отнести к гидрокарбонатно-кальциево-калиево-натриевому типу и ее
химический
состав может быть выражен формулой
|
М0,09 |
HCO3 |
72 |
Cl |
15 |
SO4 |
13 |
рН 7,67 |
|
Ca |
45 |
(Na+K) |
43 |
Mg |
12 |
Химический состав
поверхностных вод Телецкого озера формируется под влиянием талых вод ледников и
снежников, а также атмосферного питания, имеющих низкую минерализацию. Поэтому
в летний период практически все поверхностные воды изученной части территории
маломинерализованные, пресные, со слабощелочной реакцией среды и низкими
значениями концентраций основных ионов.
Современное
изменение климата, связанное с потеплением оказывает существенное влияние на
температуру воздуха и количество осадков, как в летнее так и в зимнее время
года, что сказывается на основных факторах формирования питания рек и озер
Горного Алтая (Семенов и др., 2004). Это
может привести к изменению среднего годового и сезонного стока, его
внутригодового распределения и химического
состава их вод.
Литература
1. Селегей
В.В., Селегей Т.С. Телецкое озеро. – Л.: Гидрометеоиздат, 1978. – 167с.
2. Линник, П.Н. Формы
миграции металлов в пресных поверхностных водах / П.Н. Линник, Б.И. Набиванец.
Ленинград: Гилолметиоиздат, 1986. – 270 с.
3.
Алекин, О.А. К исследованию притоков
Телецкого озера / О.А. Алекин // Исследование озер СССР. – 1934. – Вып. 7. – С.
101-120.
4. Лепнева, С.Г. Термика,
прозрачность, цвет, химизм воды Телецкого озера /С.Г. Лепнева // Исследование
озер СССР. – 1937. – Вып. 9. – С. 31-35.
5.
Малолетко,
А.М. Телецкое озеро по исследованиям
1973-1975 гг. / А.М. Малолетко. – Томск: 2007. – 224 с.