Экологическое состояние озера Балхаш

В последнее время появились серьёзные опасения за экологию озера Балхаш, особенно относительно возможности повторения Аральской катастрофы. Существуют несколько причин подобного беспокойства.

Уровень озера Балхаш является основным показателем состояния всей экосистемы его водосборного бассейна. Исторически площадь и объём озера Балхаш сильно изменялись в соответствии с вековыми и краткосрочными климатическими колебаниями. Вековые колебания уровня воды имеют амплитуду 12−14 м, минимальные значения пришлись на период с V по X век, а максимум уровня воды наблюдался с XIII по XVII века. В начале XX века и в период с 1958 по 1969 год площадь озера увеличивалась до 18−19 тыс. км², а во время засух, например, в конце XIX века или в 1930;1940;х годах, площадь озера сжималась до 15,5−16,3 тыс. км². Амплитуда колебаний уровня воды при этом составляла около 3 метров. Суммарный поверхностный сток бассейна озера Балхаш в средний по водности год в 1960;1970;е гг. составлял около 23 км³. Средний многолетний сток реки Или равнялся 22,8 км³. Расходный баланс её состоял из 12 км³, поступающей в озеро Балхаш, около 3,0 км³ потребляла дельта Или и около 7,8 км³ — приречные системы, состоящие из тугаев, заливных лугов и пойменных угодий. До 1970;х гг. объем водозабора на хозяйственные нужды был минимальным и не оказывал существенного влияния на гидрологический режим бассейна, а его изменения обусловливались естественными факторам…

Ещё одним фактором, влияющим на экологию Или-Балхашского бассейна, являются выбросы Балхашского горно-металлургического комбината. В начале 1990;х годов объём выбросов составлял 280—320 тысяч тонн в год, и на поверхности озера оседало 76 тонн меди, 68 тонн цинка, 66 тонн свинца. С тех пор объём выбрасываемых загрязнителей увеличился почти вдвое. Вредные вещества также поступают в озеро через утечки в хвостохранилище при пылевых бурях. В качестве шагов по улучшению экологической обстановки предлагалось остановить заполнение Капчагайского водохранилища, проводить очистку сточных вод металлургического комбината, уменьшить необратимые потери на орошение и т. д. На Международном экологическом форуме по проблемам озера Балхаш в 2005 году было заявлено, что корпорация «Казахмыс» в следующем году завершит строительство экологически чистого производства, что позволит уменьшить выбросы на 80—90%.

В связи с техногенными процессами, сложной конфигурацией ложа озера и особенностями расположения точек впадения питающих рек минерализация воды в Балхаше, содержание и количество солей распределено неравномерно в различных гидрохимических районах (Таблицы 6−8, рисунок 6). В результате анализа многолетних данных было установлено, что около 40−45% солей, содержащихся в воде озера, сосредоточено в восьмом гидрохимическом районе.

Таблица 6 — Минерализация воды в озере Балхаш, г/дм3.

В последние годы, в связи с вводом в эксплуатацию Капчагайского водохранилища, гидрохимический режим дельты реки Или нарушен, и содержание солей в основных рукавах колеблется в пределах 0,4−0,6 г/дм³ (в летнее время). В естественных условиях минерализация воды здесь в летнее время составляла 0,2−0,3 г/дм³. Учитывая многолетний сток в озеро (ежегодно 10,3 км³ за 1971;1987 гг. и 11,2 км³ за 1988;1999 гг.), можно предполагать, что в последние годы в озеро Балхаш поступает около 5,04 млн. т солей (по реке Или), а в 1971;1987 гг. поступало около 4,360 млн. т.

Таблица 7 — Количество солей, растворенных в воде озера Балхаш, млн.т.

Таблица 8 — Содержание солей в озере Балхаш.

Рисунок 6 — Гидрохимические районы озера Балхаш Ход средней минерализации в озере в целом и обеих частях представлен на рисунке 7,8.

За последние годы наблюдений за гидрохимическим режимом подотоков зафиксировано повсеместное превышение сульфатов над предельно допустимыми концентрациями (ПДК) водоемов рыбохозяйственного водопользования. Например, в Малом Сары-Шагане содержание сульфатов в 7,8−8,9 раза больше ПДК, в бухте Бертыс — в 7,7−9,5, в створе г. Балхаш — в 7,7−8,1 раза. Превышение ПДК наблюдается и в содержании хлоридов: в Малом Сары-Шагане в 1,3−1,5 раза, в бухте Бертыс и в створе г. Балхаш — в 1,3−1,6 раза.

Перманганатная окисляемость характеризующая загрязнённость водоема легкоокисляемыми органическими веществами, изменяется в пределах от 3,00 до 12,0 мг/дм³ атомарного кислорода. Бихроматная окисляемость озерной воды, характеризующая загрязнённость озера трудноокисляемыми органическими веществами, имеет размах колебаний от 5,00 до 52,00 мг О/дм³ при фиксированных средних величинах 10,1−25,4 мг О/дм³. При этом следует отметить, что некоторые статистические характеристики загрязнения озера органическими веществами таковы: нефтепродукты — от 0,040 до 0,100 мг/дм³ при ПДК 0,050 мг/дм³; фенолы — от 0,001 до 0,002 мг/дм³ при ПДК 0,001 мг/дм³.

Рисунок 7 — Уровень (1) и минерализация воды (2) в озере Балхаш.

Рисунок 8 — Динамика уровня (3) и минерализации воды Западного (1) и Восточного (2) Балхаша Если характеризовать загрязнённость озера Балхаш в целом, то получается следующая картина. Хлориды в процентном отношении от общего количества гидрохимических анализов превышают предельно допустимую концентрацию в 80,4% случаев, сульфаты и медь — 100%, цинк — 25,3%, фториды — 98,0%, нефтепродукты — в 40%, фенолы — в 33,3% случаев.

В воде озера Балхаш присутствует длинный ряд микроэлементов, среди которых тяжелые металлы занимают ведущее положение, благодаря геохимической особенности почвогрунта Прибалхашья, а также поступлению их в реки и озеро со сточными водами и частичным осаждением на поверхность водоема из воздушных выбросов промышленных объектов (таблицы 9,10).

Таблица 9 — Содержание тяжелых металлов в почвогрунтах Прибалхашья и в донных отложениях озера, мг/кг.

Содержание марганца, меди, бария, титана, бора, никеля, цинка и кадмия в воде озера Балхаш (таблица 10) превышает ПДК тяжелых металлов для рыбохозяйственных водоемов.

Как видно (см. таблица 9), в донных отложениях озера содержание большинства элементов — титана, марганца, бария, ванадия, хрома, никеля, молибдена и кобальта — близкое к их кларкам в гранитном слое Земли или валовому их содержанию в почвогрунтах Прибалхашья. Постоянно превышают фоновое содержание стронций, медь, свинец, молибден, что объясняется влиянием антропогенных факторов.

Таблица 10 — Содержание тяжелых металлов в воде озера, мкг/дм³

На рисунке 9 иллюстрируется многолетняя динамика ряда элементов воде отдельной части озера, находящийся под влияние стока реки Или (залив Майтон), также подверженной антропогенному загрязнению.

Рисунок 9 — Динамика содержания меди (1) и цинка (2) в заливе Майтон Приустьевой участке реки Или, впадающей в озеро Балхаш, титан, бор, медь и цинк присутствуют в концентрациях, превышающих ПДК (таблица 11).

Таблица 11 — Содержание микроэлементов в воде приустьевой участке реки Или, мкг/дм³

По результатам химико-аналитических работ, выполненных РГП «Казгидромет» в рамках проекта «Улучшение экологической обстановки озера Балхаш» в различных районах Или-Балхашского бассейна установлены следующие адресные загрязнения:

• 1) Река Или — пост Дубунь: от 1,8 до 4,5 ПДК по шестивалентному хрому; от 3,0 до 11,0 ПДК по меди; от 0,3 до 0,7 ПДК по свинцу;
• 2) Река Или — пост Ушжарма: от 6,0 до 11,0 ПДК по меди;
• 3) Река Или — 37 км ниже рабочего поселка Или: от 4,0 до 6,0 ПДК по меди; по свинцу до 6,9 ПДК;
• 4) Река Каратал — с. Уштобе: от 10,0 до 21,0 ПДК по меди; от 3,3 до 8,9 ПДК ПДК по цинку;
• 5) Озеро Балхаш — залив Малый Сарышаган: от 32 до 76 ПДК по меди; от 4,6 до 20,3 ПДК по цинку; до 1,2 ПДК по свинцу; до 2,1 ПДК по магнию; до 2,4 ПДК по натрий+калий; до 6,3 ПДК по сульфатам; до 1,0 ПДК по хлоридам; от 4,0 до 10,0 ПДК по фенолам; от 2,0 до 2,4 ПДК по фторидам;
• 6) Озеро Балхаш — залив Терангадык: от 2,0−2,1 ПДК по магнию; 2,0−2,3 ПДК по натрий+калий; 5,4−6,0 ПДК по сульфатам; 14,0−62,0 ПДК по меди; 12,0−92,0 ПДК по цинку; 0,40−0,67 ПДК по свинцу; 3,0−4,0 ПДК по фенолам; до 2,0 ПДК по фторидам; до 1,0 ПДК по СПАВ;
• 7) Озеро Балхаш — бухта Бертыс: от 2,0−2,4 ПДК по магнию; 1,4−1,6 ПДК по натрий+калий; 5,8−6,0 ПДК по сульфатам; 1,0−1,2 ПДК по хлоридам; 16,0−89,0 ПДК по меди; 10,0−92,3 ПДК по цинку; до 0,67 ПДК по свинцу; 4,0−6,0 ПДК по фенолам; 2,0−2,4 ПДК по фторидам.

Ухудшение экологической обстановки озера Балхаш передается по трофической цепи, отражаясь на жизнедеятельности гидробионтов, в том числе рыб, приводит в конечном итоге к ухудшению кормовой базы, условий воспроизводства рыб и сокращению их запасов.

Анализ многолетних изменений содержания токсикантов в тканях рыб (таблица 12) показывает тенденцию их увеличения в межгодовом аспекте. Из сравнения данных за 1993 г. со средними значениями за десятилетний период видно, что коэффициенты накопления (К_н) в мышцах рыб для большинства компонентов увеличились 1,3−3,3 раза; для меди в 5,7; свинца-в 10,7; молибдена в 7,6 раза. Максимальные значения К_н были зафиксированы для меди, бария, марганца — в 1996 и 2001 г. г.

Таблица 12 — Содержание металлов в мышечной ткани рыб (С, мг/кг сырой массы) и коэффициента накопления (К_н).

Со средними значениями за десятилетний период видно, что коэффициенты накопления (К_н) в мышцах рыб для большинства компонентов увеличились в 1,3−3,3 раза; для меди — в 5,7; свинца — в 10,7; молибдена — в 7,6 раза. Максимальные значения К_н были зафиксированы для меди, бария, марганца — в 1996 и 2001 гг.(К_н — 26,0−45,6); для цинка — в 1998 и 2001 гг. (К_н — 36,4−165); для свинца — в 1996, 1998 гг. (К_н — 53,1−86,8).

Пространственная неоднородность в распределении токсикантов выражена четко. Зависимость между содержанием микроэлементов в мышцах рыб и их концентрацией в воде и донных отложениях можно проследить на примере кобальта и меди. По данным исследований 1995 г., в мышцах больных особей сазана, выловленных в заливе Майтан, был обнаружен мышьяк в количестве 198 мг/кг сырой массы.

В связи с усилением интенсивности загрязнения водоемов и водотоков Или-Балхашского бассейна различными ядохимикатами, используемые в сельском хозяйстве, в приустьевых областях рек и в отдельных заливах нередко обнаруживается присутствие сельскохозяйственных ядохимикатов, которые оказывают отрицательное воздействие на развитие биоценоза в озере и резко ухудшают экологическую обстановку в прилегающих участках [8].

Загрязнённые воды поступают в Балхаш не только с горного комбината, но и из Китая — на пограничных пунктах фиксируют сильное превышение содержания меди и других веществ, вода имеет V класс загрязнённости. На китайской территории происходит отбор 14,5 кмі воды в год из бассейна реки Или, причём планируется увеличение в 3,6 раза, текущая скорость увеличения забора составляет от 0,5−1 до 2−4 кмі/год (из-за активного роста населения Синьцзян-Уйгурского автономного района). По мнениям экспертов, несмотря на увеличение ледникового стока на Тянь-Шане, повышение норм забора даже на 10% приведёт к катастрофе — Балхаш может разделиться на две половинки с последующим высыханием восточной части.

Водные отношения Казахстана с КНР регулируются в рамках подписанного 12 сентября 2001 года «Соглашения между правительством Казахстана и правительством КНР о сотрудничестве в сфере использования и охраны трансграничных рек». В 2007 году Казахстан предложил льготный контракт на 10-летние поставки продовольствия в Китай в обмен на объём стока рек в Балхаш, однако Китай отверг его В 2000 году в городе Алматы была проведена крупная конференция «Балхаш 2000», собравшая учёных-экологов из различных стран, а также представителей бизнеса и власти. В результате работы форума была принята резолюция и обращение к президенту, парламенту, правительству и международным организациям, раскрывающая новые принципы управления экосистемой Балхаш-Алакольского бассейна, которые предоставляют частному капиталу больше возможностей по софинансированию проектов в регионе [9].

Балхаш — голубая жемчужина, неожиданное чудо среди бесплодных пустынь. Сколько прежде на нем гнездилось птиц, если воздух был наполнен их криками; сколько в нем водилось рыбы, если прибрежные тростники трепетали от плавающих между ними сазанов.

Сегодня Балхаш угасает. Рыбный промысел упал, и от былого изобилия почти ничего не осталось. Уровень воды понизился на полтора метра. Пресная вода его западной половины стала фактически непригодной для питья, хотя многие поселки продолжают ею пользоваться, а в город Балхаш пришлось провести за сотни километров далеко не качественную воду из реки Токрау. Маленькие береговые рощицы деревьев и кустарников, служившие убежищем ветвистоусых комариков — пищи рыб — высыхают. И нет уже под их голыми остовами живительной тени [10].