Солеобразования воды озера Балхаш и влияние на него реки Или

Бассейн реки Или отобран в качестве проектной (модельной) территорией для физико-химических исследовании процессов солеобразования воды озера Балхаш. Нами проведен ретроспективный анализ научной литературы за последние десять лет из фондов Национальной библиотеки РК, АО «НЦ НТИ» и из ресурсов интернета. Выполнен поиск методик определения ингредиентов в объектах природной среды, и изучены методики по пробоотбору и по пробоподготовке воды и донного ила.

Из литературного обзора следует, что экологическая ситуация в регионе не в лучшем состоянии. Поэтому уже теперь необходимо найти пути устойчивого развития всей экосистемы бассейна озера с учетом возможных хозяйственных объемов речного стока, изменений климата и перспектив социально-экономического развития. В этих целях могут пригодиться ранее разработанные рекомендации ученых. Однако их следует уточнить с учетом изменившихся природных условий, новых рыночных отношений и перспектив развития.

Для постоянного отслеживания ситуации в бассейне озера Балхаш и создания условий устойчивого экономического развития региона необходим мониторинг текущего состояния водных объектов в бассейне озера Балхаш, оценка ресурсов поверхностых вод бассейна в условиях антропогенных изменений климата и разработка новой концепции использования ресурсов поверхностных вод и конкретных мероприятий, наиболее полно учитывающих экономические потребности региона, экологические требования и межгосударственный аспект Или-Балхашской проблемы.

Начальным этапом реализации этих задач будет разработка основ классификации геосистем территории озера Балхаш, их инвентаризация и создание карты геосистем, как базовой основы геоэкологических исследований и планирования природоохранных мероприятий. Разработка критериев и оценка степени антропогенной трансформации и рекреационной нагрузки геосистемы Или-Балхашского бассейна на наиболее солеобразующие районы и отражение ее на картографической модели.

В осенний период 2012 г. была осуществлена подробная гидрохимическая съемка озера Балхаш. Нами было отобрано 50 проб воды из 8 пунктов, от стоящих друг от друга на расстоянии 1−2 км. Отобрано 4 пробы из реки Или в устьевом участке.

Общий химический анализ воды и обработку полученных результатов проводили общепринятыми в гидрохимии методами [13−17].

Процесс карбонатообразования наблюдается во многих современных водоемах [18], но в озере Балхаш он является наиболее интенсивным [6].

Постоянное поступление речных вод, в солевом составе которых преобладают Ca (HCO₃)₂ и Mg (HCO₃)₂, высокая концентрация солей в результате испарения создают условия для сдвига в системе карбонатнокальциевого равновесия в сторону образования карбонатных ионов по схеме:

CaІ⁺ + 2 HCO₃^-> CaCO₃ + CO₂ + H₂O (5).

Карбонатная система воды озеро Балхаш исследовалась неоднократно в основном с точки зрения накопления карбонатных соединении в донных осадках озера [19, 20]. Вопрос учета этого процесса в солевом балансе озера впервые поставлен М.Н. Tарасовым [6].

В гидрохимическом отношении озеро Балхаш является уникальным водоемом, минерализация и соотношение главных ионов в воде озера закономерно изменяются по его длине с запада на восток. Многолетними наблюдениями (1985;2009 гг.) установлено, что в юго-западной части озера минерализация колеблется от 0, 65 до 1, 42 г/л, а в самом восточном плесе — от 4,80 до 5, 76 г/л.

Сравнение некоторых прогнозных оценок с фактическими данными показывает, что рост минерализации воды в последние годы по интенсивности значительно опережает прогнозные величины (табл.19).

Таблица 19 — Прогнозные и фактические величины минерализации воды озера Балхаш.

Зависимость содержания карбонатов и гидрокарбонатов кальция и магния от величины минерализации воды озера Балхаш показано на рисунке 12 (таблица 20).

Рисунок 12 — Зависимость содержания карбонатов и гидрокарбонатов кальция и магния от величины минерализации воды озера Балхаш (осень 2012 г.).

Таблица 20 — Средний химический состав воды озера Балхаш по гидрохимическим пунктам (осень 2012 г.).

Из проведенных исследовании следует, что по составу вода относится к сульфатному классу группы натрия с повышенным содержанием хлоридов. С ростом минерализации по длине озера уменьшается относительное содержание ионов HCO₃^-, CO₃^2-, CaІ⁺, а содержание ионов Cl^-, SO₄^2-, Mg²⁺, Na⁺, K⁺ увеличивается (таблица 20).

Сопоставляя значения хлорных коэффициентов отдельных ионов в озере происходят процессы, в которых заметное участие принимают ионы кальция, магния, карбонат, гидрокарбонат, а так же сульфат-ионы. Однако, процессы, протекающие в разных местах озера, не однотипны. Процессы метаморфизации с участием карбонат, гидрокарбонатионов и ионов кальция, приводящие к садке кальцита, происходят повсеместно, а процессы еще и с участием магнийионов, приводящие к садке магнезита или, возможно, доломита [19,20,21] только в крайнем восточном плесе.

Эти выводы подтверждают мнение Н. М. Страхова [18,19,13], Б. А. Беремжанова [22], М. Н. Тарасова [6] и других [20,23] осадке карбонатов из балхашской воды, но, однако отмечается неодинаковость процессов, протекающих в западной и восточной части озера. В связи с этим очень показательной является аналогия в изменении концентрации суммы гидрокарбонатов и карбонатов, с одной стороны, и суммы кальция и магния — с другой.