София Романова - Бессточные водоемы Казахстана. Том 1. Гидрохимический режим

• Название: Бессточные водоемы Казахстана. Том 1. Гидрохимический режим
• Автор: София Романова
• Жанр: Образовательная литература

Настоящее учебное пособие – первая книга, в которой излагается материал по вопросам гидрохимии и гидроэкологии естественных (озеро Балкаш) и искусственных (водохранилища-охладители) бессточных водоемов Казахстана. На основе многолетних комплексных полевых и лабораторных исследований выявлены основные закономерности формирования их гидрохимического режима, а также факторы его определяющие. Показано влияние континентальности климата на гидрохимию водоемов, выявлены отличительные особенности водоемов аридной зоны по сравнению с таковыми гумидных областей, доказана исключительная самоочищающая способность природных вод Казахстана. Выяснена роль антропогенных факторов на протекание гидрохимических процессов в водоемах (карбонатообразование, карбонатонакопление, сорбция – десорбция, накипеобразование, катионный обмен, метаморфизация химического состава и др.). Приведены контрольные вопросы и упражнения для подготовки к рубежному контролю.

Рассчитана на научных сотрудников, работающих в области гидрохимии, гидроэкологии, гидробиологии, гидрологии и специалистов других областей народного хозяйства, связанных с изучением и использованием водных ресурсов. Книга будет полезной и для студентов, аспирантов и преподавателей ВУЗов химических, географических и экологических специальностей.

---

С. М. Романова Бессточные водоемы Казахстана. Том 1. Гидрохимический режим

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ПТК – природно-технический комплекс;

ЕЭС – Европейское экономическое сообщество;

КазНУ – Казахский Национальный Университет им.аль-Фараби;

НАН РК – Национальная Академия Наук Республики Казахстан;

МОН РК – Министерство Образования и Науки Республики Казахстан;

КазНИИРХ- Казахский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства;

КазУГКС – Казахское управление по гидрометеорологии и контролю природной среды;

ЕДК – ежегодные данные о качестве поверхностных вод суши;

СУАР КНР – Синьцзян-Уйгурский Автономный район Китайской Народной Республики;

НОТЭП- Новосибирское отделение «Теплоэлектропроекта»;

КазНИИМОСК – Казахский научно-исследовательский институт мониторинга окружающей среды и климата;

КазНИИЭ – Казахский научно – исследовательский институт энергетики;

ВНИИГ – Всесоюзный научно – исследовательский институт галургии;

ГГИ – Государственный гидрологический институт;

ГХИ – Гидрохимический институт (г. Ростов – на – Дону);

ОГСНК – Общегосударственная служба наблюдений и контроля за загрязненностью объектов природной среды;

ВОТЭС – водохранилище-охладитель тепло – электростанций;

ЭТЭК – Экибастузский топливно-энергетический комплекс;

ЭГРЭС-1, 2, 3 – Экибастузские ГРЭС-1, 2, 3;

ЮК ГРЭС – Южно – Казахстанская ГРЭС;

ВО – водохранилище – охладитель;

КЕК – Канал Ертис – Караганда им. К. Сатпаева;

ЭРВ – Экибастузское резервное водохранилище;

ГЗУ – гидрозолоудаление;

ПОК – пуско – отопительный комплекс;

НС – насосная станция;

мБС- единица измерения уровня поверхности вод по Балтийской системе;

НПУ – нормальный подпорный уровень;

ОТШ – отшнурованное озеро от оз. Балкаш;

ПОТШ – полуотшнурованное озеро от оз. Балкаш;

СС – самоочищающая способность;

ПС- перерабатывающая способность;

ИЗВ – индекс загрязненности вод;

КЗ – коэффициент загрязненности;

КИЗВ- комплексный индекс загрязнения воды;

ЛПВ- лимитирующий признак вредности;

ОПК- обобщенный показатель качества;

ПКВ- показатель качества воды;

ПДК – предельно-допустимая концентрация;

ПДС- предельно-допустимый сброс;

ГИ – главные ионы;

ОВ – органическое вещество;

ЗВ- загрязняющие вещества;

ПО – перманганатная окисляемость;

БО – бихроматная окисляемость;

ТМ – тяжелые металлы;

Сорг. – органический углерод;

НП- нефтепродукты;

ЯВ – ядовитые вещества;

СПАВ – синтетические поверхностно-активные вещества;

ХПК – химическое потребление кислорода;

БЭ- биогенные элементы;

ХОП- хлорорганические пестициды;

ЛОВ- летучие органические вещества;

РОВ- растворимые органические вещества;

БПК5 – биохимическое потребление кислорода в течение 5 суток;

ПК- поглощающий комплекс;

СОЕ – сорбционная обменная емкость, ммоль-экв./г;

ПР(MgCO3) – произведение растворимости карбоната магния;

ммоль/л – содержание компонентов химического состава в ммоль Z эквивалентов на 1 л воды;

– фактор эквивалентности;

х. ч. – вещество марки «химически чистый»;

ГН – государственный норматив;

– индекс воды по О.А. Алекину (сульфатный класс, группа натрия, второй тип);

ЗБ – Западный Балкаш;

ВБ – Восточный Балкаш;

Главные ионы – количественно преобладающие в природных водах ионы. К главным ионам обычно относят: ионы хлоридные, сульфатные, гидрокарбонатные, карбонатные, кальция, магния, натрия и калия;

Биогенные вещества – вещества, наиболее активно участвующие в жизнедеятельности водных организмов. К биогенным веществам относят: соединения азота, фосфора, кремния, железа и соединения некоторых микроэлементов;

Биогенные элементы – химические элементы, входящие в состав биогенных веществ;

Водородный показатель (рН) – величина, характеризующая активность или концентрацию ионов водорода в растворах, численно равная отрицательному десятичному логарифму активности или концентрации ионов водорода;

Эмерджент ность – свойство системы, только ей присущее, которым не может обладать ни один компонент, ни одна часть этой системы;

Самоочищающая способность природных вод – способность загрязненных природных вод восстанавливать первоначальные свойства и состав при протекании совокупности гидрологических, химических и биологических процессов;

Перерабатываю щая способность водных объектов – способность водного объекта принимать и перерабатывать за счет процессов самоочищения определенную массу загрязняющих веществ в единицу времени без нарушения норм качества воды в контролируемом створе или пункте водопользования;

Фигуративная точка- Точка, отвечающая составу чистой соли (в %) на химической диаграмме академика Н.С. Курнакова «состав-свойство».

ВВЕДЕНИЕ

Многолетний опыт выполнения комплексных гидрохимических и гидроэкологических исследований бессточных водоемов Казахстана позволил сформулировать основные принципиальные положения и предложить конкретные рекомендации по изучению их гидрохимического режима.

Казахстан является самым малообеспеченным водными ресурсами государством среди стран СНГ. Более 60% территории РК расположено в аридной зоне, имеющей низкое увлажнение и крайне неравномерное распределение водных ресурсов. Аридность климата, бессточность значительной части территории, недостаток водных ресурсов, дисбаланс между потребностями и наличием определяют значение воды, как главного фактора в обеспечении стабильности природно-хозяйственных систем, ограничивают решение ряда социально-экономических задач и нормализацию экологической ситуации в кризисных бассейнах (Арал, Балкаш). Все речные бассейны практически полностью используют водные ресурсы на нужды народного хозяйства. Так, за счет возросшего потребления поверхностных вод ИлеБалкашского региона на ирригацию, заполнение Капшагайского водохранилища и другие мероприятия в значительной мере сократился приток вод в оз. Балкаш. Возрастает забор воды из р. Иле на развитие экономики на территории соседнего СУАР КНР. В настоящее время он составляет 5 км3/год, а в перспективе дойдет до 8 км3/год и составит 50% среднемноголетнего стока р. Иле в зоне формирования стока на территории КНР. В самом озере и в Прибалкашье продолжают происходить серьезные изменения гидроэкологического состояния, связанные главным образом с влиянием антропогенного фактора. Следствием этого являются процессы опустынивания значительных территорий и ухудшение состояний экосистем. В перспективе ситуация может обостриться, так как по мере развития водоемких отраслей народного хозяйства, естественно, будет увеличиваться и водопотребление. Поэтому опасение за гидроэкологическую безопасность Казахстана вполне обоснованно. По этим причинам по предложению ЮНЕСКО оз. Балкаш и другие объекты включены в международный перечень систем, подлежащих первоочередному исследованию и охране.

В настоящее время негативные экологические явления имеют макрорегиональное или зонально-региональное значение и всестороннее их изучение является актуальным.

Растущие потребности общества в водных и энергетических ресурсах обусловливают необходимость сооружения крупных гидротехнических объектов, которые сопряжены с реконструкцией существующих и созданием новых водоемов и водотоков. Так, в 1977 г. были приняты постановления: «О создании Экибастузского топливно-энергетического комплекса и строительстве линии передачи постоянного тока напряжением 1500 кВт. Экибастуз-Центр», «Об ускоренном развитии Экибастузского топливно-энергетического комплекса» и др. В связи с этим предусмотрено построить 5 тепловых электростанций общей мощностью 20 млн. кВт. В настоящее время уже две электростанции Экибастузская ГРЭС-1 и ГРЭС-2 работают на полную мощность, планируется строительство Южно-Казахстанской ГРЭС на оз. Балкаш.

Вода водохранилищ-охладителей (ВО) ЭГРЭС-1,2 используется для уменьшения температуры и давления пара на выходе из турбин с целью увеличения КПД последних. Данные ВО созданы на основе промытого ложа соляных озер, соответственно, Жанкельды и Шандаксор. Поэтому отличительной чертой ВО является необычный термический режим, который накладывает отпечаток на гидрохимию, гидробиологию, гидрологию, морфометрию водоемов, вызывая нежелательные процессы (накипеобразование, биологическое обрастание агрегатов, евтрофирование и пр.). Все это диктует настоятельную необходимость оценки влияния гидротехнического и энергетического строительства на водные объекты и разработки мероприятий по оптимизации использования и обеспечения благоприятных условий функционирования их экосистем.