МИНЕРАЛИЗАЦИЯ, ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОДЫ ОЗЕР И ИХ ИЗМЕНЕНИЕ ПОД ВЛИЯНИЕМ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ НА ПРИМЕРЕ ОЗЕР НИЗКОГОРНО-ПРЕДГОРНОЙ ЗОН

Больбух Т.В.

Очень важную роль играет накопление в озерах продуктов жизнедеятельности обитающих в них растений и животных. В результате всего этого озера мелеют и постепенно исчезают. Особенно быстро этот процесс идет в зоне избыточного увлажнения, где на месте озер появляются либо долины рек и ручьев, либо болотные массивы. В зоне недостаточного увлажнения озера, расположенные в глубоких котловинах, могут существовать очень долго, но и они рано или поздно исчезают.

Для суждения о влиянии антропогенного воздействия на развитие озер помимо информации, которую несут исследования, необходимо использовать сведения о хозяйственной деятельности на водосборах озер: данные о гидротехнических сооружениях, приводящих к изменению глубин и проточности, данные о поступлении в озера биогенных и других химических веществ. Особое положение занимают сведения о поступлении в водные объекты биогенных веществ, определяющих ход эвтрофирования водоемов, а в последние годы антропогенное эвтрофирование водоемов рассматривается как важнейшая проблема лимнологии [1].

В современных условиях весенний сток формируется в условиях, благоприятных для выноса биогенных веществ в водотоки, что приводит к их увеличению. Еще более значительные влияние оказывает количество крупного рогатого скота, а также изменения технологии содержания животных и поступление в водные объекты биогенных элементов с бытовыми сточными водами населенных пунктов.

В последнее время интерес к изучению антропогенного эвтрофирования озер увеличился. Сведения об изменениях в хозяйственной деятельности позволяют не только выделить этапы развития процесса эвтрофирования, но и дать сравнительную количественную оценку.

Кроме того, необходимо выяснить, характер изменения уровня озера, является ли это следствием тектонических движений, изменений климата, результатом деятельности человека или каких-то других факторов

Среди малых озер Манжерокское наиболее интересный объект исследований. В нем сохранился с доледникового времени водный орех гребенчатый (чилим или рогульник). Манжерокское озеро является составной частью Иолгинского района Северо-Восточной Алтайской физико-географической провинции, располагаясь в ее западной части и занимая участок древней долины р. Катунь. Озеро имеет форму, близкую к эллипсу, длиной 1112 м. Весной, из-за созданной искусственной плотины и интенсивного таяния снега, уровень воды возрастает и длина озера временно достигает 1500-1700 м. Ширина озера изменяется от нескольких десятков до 240 м. Устойчивая площадь озера 376000 м2. В котловине сосредоточено 8000 м3 водной массы [2]. О механизме образования котловины озера имеется несколько мнений. Ледниковой версии оформления котловины озера придерживается Н. Г. Селедцов. Вытянутая чаша озера, по его мнению, результат деятельности оледенения четвертичного периода, когда Катунский ледник достигал предгорий Алтая [2]. Исследователи более позднего времени генезис озера связывают с ходом катастрофических явлений: подвижками земной коры на границе палеогеннеогена и, позднее, с разгрузкой «праозер» в горах с мощными селево-водными потоками [4]. Неглубокая впадина озера лежит на отметке 423 м над уровнем моря, а превышение её над р. Катунь у поселка Манжерок составляет 88 м. Дно озера сравнительно ровное, плоское, глубина нарастает от берегов к середине озера. Берега озера низкие и заболоченные, в их сложении участвовали аллювиальные отложения и кристаллические породы (сланцы, алевролиты). Озеро питают временные ручьи, образующиеся при таянии снега или в результате ливневых дождей. Подземные воды г. Синюха в виде многочисленных источников поступают в водоем у южного берега.

Озеро регрессирует: береговая линия отступила от прежнего уровня на 10-15 м (местами на 100-120 м); водный баланс нарушен и стал отрицательным под действием антропогенного фактора (рубка леса, распашка лугов и т.д.). Прозрачность воды - 1,0-1,5 м. Температура воды в июне-июле +20 - +24°С, а в придонном слое (в зависимости от глубины) колеблется от +10 до +13°С. Озеро полностью замерзает в ноябре. Ледообразование длится 180-200 дней, однако вскрывается озеро почти на всей площади одновременно во второй половине апреля.

Вода озера является гидрокарбонатно-кальциево-магниевой, слабоминерализованной, мягкой. Жесткость её изменяется в пределах 0,95-1,15 мг-экв/дм3. В воде обнаружены нитраты в среднем от 1,75 до 8,65 мг/дм3 и нитриты в количествах, близких к ПДК (0,02мг/дм3). Кроме того, в ней присутствуют органические вещества. Величина химического потребления кислорода (ХПК) колеблется от 54,8 до 66,2 мг О/дм3. БПК5 лежат в пределах 3,8-6,9 мг О2 /дм3, что свидетельствует о загрязнении воды органическим веществом. Данные по химическому составу приведены в таблице 1.

Химический состав озера Манжерок межень 2003 год, мг/дм3
NH4+ NO2- NO3- PO4-3 БПК5 ХПК НП СПАВ Фенолы Сухой остаток Взв. вещ-ва
0,65 0,041 25,74 0,132 4,02 23,44 0,074 0,082 0,0005 62,65 35,10
Таблица 1

Состояние объекта вызывает опасение, т.к. озерный комплекс испытывает существенное антропогенное воздействие. Вырубка сосново-березовых лесов в его окрестностях и ближних урочищах изменила климатические, гидрологические и гидрогеологические условия, что отразилось на флоре и фауне. Площадь озера сократилась, активно протекает разложение органических остатков и усилилось заболачивание. Во время ливней в озеро сносится почва, а вместе с ней пестициды и другие токсиканты, в результате чего изменилось качество воды, что, в свою очередь, повлияло на жизнь водных растений и животных [6].

Большой интерес представляют генезис, морфология озера Теньгинское. Особенности природы Теньгинского озера давно привлекали внимание натуралистов и ученых: геологов, географов и биологов Макарочкин и др. [3].

Теньгинское озеро относится к Семинскому району Центрально-Алтайской физико-географической провинции. Оно лежит на высоте 1114 м над уровнем моря. Превышение зеркала над урезом р. Урсул у с. Теньги составляет около 100 м. Озеро имеет слегка вытянутую по оси долины сложно-округлую форму площадью 1475000 м2, объем воды - 4791250 м3 [2]. Котловина озера имеет тектоническое происхождение. Дислокация горных пород, приведшая к формированию озерного грабена, произошла здесь в доледниковое время [7].

Морфологические особенности озерной ванны в основных чертах определяются ее происхождением. В соответствии с накоплением озерных отложений преобладают небольшие глубины: от 1 до 7 м.

В литорали озера имеется дресва, щебенка и песок, но большая часть ее представлена илами, которые богаты органическими веществами. Низменные берега водоема сильно заболочены. На их долю вместе с сырыми лугами приходится две трети береговой линии протяженностью 5,2 км.

Зима из-за наличия фенов относительно теплая. Средняя температура января -16° С. Лето прохладное, средняя температура июля +13° С. Годовая сумма осадков около 300 мм.

В питании озера основную роль играет поверхностный сток. Постоянный приток воды осуществляют короткие горные речки: Борбок, Ишагаш и Верх-Кокса, доля которых в приходной части водного баланса - 75-77 %; доля атмосферных осадков 15-20 %, и минимальную величину дают подземные источники. Максимальный подъем уровня озера наблюдается в конце апреля - начале мая. Минимальный уровень отмечается во второй половине зимы - февраль-март. Внутригодовое колебание уровня озера составляет 0,5-0,6 м. Из озера вытекает маловодная р. Теньга. Она не обеспечивает хорошую проточность озера, вследствие чего озерные отложения приобретают специфические свойства гниющего ила. Озеро относится к умеренному термическому типу. Оно хорошо прогревается в теплый период года из-за наличия широкого мелководья, составляющего около 70 % площади. Температура поверхности воды в июле +20 - +22° С, в марте - 0° С, а летом на глубине 6-7 м - +13° С. В конце ноября озеро покрывается льдом [7].

Толщина ледяного покрова колеблется от 50 до 80 см и зависит от характера климатических условий, особенно толщины снежного покрова и температуры воздуха. Раннее вскрытие приходится на вторую половину апреля, нередко озеро освобождается ото льда в первой декаде мая.

Вода озера пресная, маломинерализованная и принадлежит к гидрокарбонатному классу кальциевой группы. Она неприятна на вкус, имеет запах сероводорода в зимнее время. Соседство водоема с лесным ландшафтом и заболоченный массив сказываются на качестве воды. Содержание гуминовых кислот придает воде желтовато-бурый цвет.

В воде озера найдено значительное количество органического вещества. Значения Сорг. лежат в пределах 15,7-29,6 мг/дм3. Величина БПК достигает 4,5 мг 02 /дм3. В воде обнаружены все формы минерального азота: N03- , до 11,7 мг/дм3, N0-2 до 0,5 мг/дм3, NH4+ до 0,9 мг/дм3; фенолы от 0,001 до 0,003 мг/дм3, что свидетельствует об ухудшении экологического состояния озера. На территории озера организована природоохранная служба. Для озера и его окрестностей на площади 130 га установлен заповедный режим [5].

Озера карстового происхождения или озера, котловины которых частично формировались под воздействием растворения горных пород, встречаются в местах распространения известняков, главным образом, в Хребтах Чергинском, Семинском, Иолго, Теректинском. Эти озера отличаются малыми размерами, до 30-40 м в диаметре и глубинами не более 3 метров. Исключением является только Айское озеро длиною 400 м и шириною 380 м. Глубокая котловина Айского озера 25 м была создана в результате выщелачивания известняков и эрозионной деятельности текучих вод [4]. Вода озера является гидрокарбонатно-кальциево-магниевой, слабоминерализованной, мягкой. Жесткость её изменяется и составляет 2,88 г-экв/дм3. В воде обнаружены нитраты, в которые практически достигают значения ПДК ( 40 мг/дм3) и нитриты в количествах, близких к ПДК (0,08мг/дм3). Кроме того, в ней присутствуют органические вещества. Величина химического потребления кислорода (ХПК) и БПК5 , свидетельствует о загрязнении воды органическим веществом. Данные по химическому составу приведены в таблице 2.

Химический состав озера Айского май 2004 год, мг/дм3
рН СО2 Жобщ. Са2+ Mg2+ К++Na+ HCO3- SO42- Cl- ∑ U
8,42 22,9 2,88 46,1 7,05 22,4 195,2 19,2 6,24 296,2

NH4+ NO2- NO3- PO4-3 БПК5 ХПК НП СПАВ Фенолы Сух. остат. Взв. вещ-ва
0, 78 0,052 32,64 0,22 5,11 28,14 0,076 0,12 0,0011 207,5 12,75
Таблица 2

Состояние объекта вызывает опасение, т.к. озерный комплекс испытывает существенное антропогенное воздействие. Во время ливней в озеро сносится почва, а вместе с ней увеличивается содержание биогенных элементов, в результате чего измениляется качество воды, что, в свою очередь, влияет на жизнь гидробионтов.

Литература

  1. Семенов В.А., Семенова И.В. Водные ресурсы и гидроэкология калужской области. Обнинск, 2002 . -254 с.
  2. Селедцов Н.Г. Айское, Манжерокское, Теньгинское озера// Изв. Алтайского отд. геогр. об-ва ССС Р. Горно-Алтайск, 1963. - Вып. 2. - С. 54-73.
  3. Макарочкин Б.А., Сабельников А.М., Ильин В.В., Подкопаева А.М. Йод в харовых водорослях из озёр Горного Алтая// Изв. Алтайского отд. геогр. об-ва СССР. 1965. - Вып. 5. - С. 87-88.
  4. Малолетко А.М., Сеньков Б.А., Чехе В.П. Происхождение Айского озера // Природа и природные ресурсы Алтая и Кузбасса. Новокузнецк, 1970. - Ч.1. - С. 43-47;
  5. Маринин А.М., Самойлова. Физическая география Горного Алтая. Барнаул, 1987. - 109 с.
  6. Красная Книга Республики Алтай. Горно-Алтайск, 2000 . - 272 с.
  7. Нехорошев В.П. Гекология Алтая. - М.: Госгеоолтехиздат, 1958. - 262 с.
  8. Маринин А.А. Озеро Теньгинское - природный комплекс Центрального Алтая // Горный Алтай и Россия. 240 лет. Горно-Алтайск, 1996 . - С. 101-105.