Экологическое состояние водных ресурсов Костанайской области

Тип:
Добавлен:

Оглавление

Введение

. Литературная справка

.1 Характеристика бассейна реки Тобол

.2 Поверхностные водные ресурсы

.3 Подземные водные ресурсы

.4 Располагаемые водные ресурсы бассейна р. Тобол

. Материал и методика

.1 Определение содержания марганца с отделением хлор-иона осаждением с гидратом окиси магния

.2 Измерение массовой концентрации общего железа с сульфосалициловой кислотой

.3 Органолептический метод определение запаха

.4 Органолептический метод определения вкуса

.5 Фотометрический метод определение цветности

.6 Фотометрический метод определение мутности

.7 Метод определения содержания сульфата. Весовой метод (арбитражный)

.8 Метод определения общей жесткости

.9 Метод определения содержание нитратов. Колориметрический метод с фенолдисульфокислотой

.10 Определение содержания хлор-иона титрованием азотнокислым серебром

.11 Метод определения содержания сухого остатка

.12 Определение индекса загрязнения

. Результаты исследования

.1 Анализ экологического состояния рек Убаган, Аят, Тогузак

.1.1 Анализ состояния воды р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района

.1.2 Анализ состояния воды р. Аят пос. Варваринка Тарановского района

.1.3 Анализ состояния воды р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района

.2 Анализ экологического состояния воды р. Тобол

.2.1 Анализ экологического состояния воды р. Тобол пос. Буденовка Мендыкаринского района

.2.2 Анализ экологического состояния воды р. Тобол пос. Гришенка Денисовского района

.2.3 Анализ экологического состояния воды р. Тобол в г. Костанае в районе двух мостов - мост КЖБИ и Корейского моста

.3 Анализ характера сточных вод Костанайской области, сбрасываемых в поверхностные водные объекты

Выводы

Список литературы

Введение

Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения и качества водных ресурсов.

В результате развития промышленности и сельского хозяйства за последние 30-40 лет произошло количественное и качественное истощение водных ресурсов республики Казахстан.

Проблема изучения загрязнения естественных водоемов и водотоков включает в себя целый ряд задач. Накопление и развитие знаний о токсичности, а также о влиянии различных загрязняющих веществ на гидробионтные и бентосные сообщества, заболеваемость населения, непрерывное расширение количества обнаруживаемых загрязняющих веществ, определяет особую необходимость разработки правовых и нормативных документов, отражающих требования к качеству поверхностных вод, правилам и методам контроля, обеспечивающим единство измерений на всех водных объектах Казахстана. [1]

Экологическая ситуация в бассейне р. Тобол остается напряженной. В начале XXI века техногенный прессинг на окружающую среду и её компоненты, в т.ч. природные воды, усилился, главным образом под воздействием горно-промышленного комплекса, энергетики, автомобильного транспорта и их инфраструктур. Кроме действующих горно-добывающих предприятий дополнительно введены или сооружаются карьеры по добыче руд золота Комаровского и Варваринского месторождений, Восточно-Аятского месторождений бокситов, Шевченковского месторождения никель-кобальтовых руд. Расширяется Соколовский карьер, возобновилась добыча сырья для получения строительных материалов.

Неизбежным следствием добычи и переработки руд являются изъятия части поверхностного стока и подземных вод и их загрязнение минеральными и химическими веществами.

Актуальность работы определяется тем, что антропогенное воздействие на водные ресурсы становится все более сильным. В Костанайской области река Тобол является основной водной артерией и вместе с притоками Уй, Тогузак, Убаган. Аят, Желкуар - главным источником водоснабжения региона, поэтому вопросы качества воды приобретают все более важное значение.

Новизна работы в том, данные по экологическому состоянию водных ресурсов Костанайской области в основном представлены в виде отчетов местных и региональных управлений охраны окружающей среды.

Цель нашей работы - исследовать экологическое состояние водных ресурсов Костанайской области на примере реки Тобол на отдельных участках и некоторых ее притоков.

Задачи:

1.Проанализировать динамику загрязнения рек Убаган, Аят, Тогузак.

2.Исследовать характер загрязнения реки Тобол на разных отрезках.

.Изучить характер сбрасываемых сточных вод в Костанайской области.

.Сделать выводы.

1. Литературная справка

Территория Костанайской области находится в зоне недостаточного увлажнения и поэтому запасы поверхностных вод в ее пределах относительно невелики.

Природные особенности области - засушливы климат, равнинный рельеф с множеством замкнутых впадин.

Местный поверхностный сток формируется почти исключительно в период таяния снежного покрова.

На территории области насчитывается около 310 водотоков длиной более 10 км, причем более половины из них представлены временными водотоками протяженностью до 20 км. Рек длиной свыше 100 км- 21, а свыше 500 - всего 2 (Тобол, Торгай).

Река Тобол относится к бассейну Карского моря, берет начало на восточных отрогах Южного Урала в 10 км к юга - западу от с. Саржан, впадает в реку Иртыш с левого берега у г. Тобольска. Длина - 1591 км, площадь бассейна - 395 тыс. км². В пределах Костанайской области расположено только верхнее течение реки, протяженностью 682 км и часть ее водосбора площадью 121 тыс. км². Река Тобол на большей своей части имеет постоянный сток.[1]

.1 Характеристика бассейна реки Тобол

Река Тобол протекает по территории 2-х государств - Республики Казахстан (Костанайской области) и нескольким областям Российской Федерации. Российско-Казахстанской трансграничной территорией бассейна р. Тобол считается часть бассейна, расположенная в Костанайской, Челябинской и Курганской областях до створа г. Кургана.

Тобол берет начало в Оренбургской области, далее с запада в него вливается приток Джелкуар, образующий из двух рек - Синташты и Берсуат, формирующийся на территории Челябинской области. Следующим крупным притоком являются реки Аят и Уй. Их верховья находятся в Челябинской области, а низовья принадлежит Казахстану. По рекам Уй, Тугузак и Тобол проходит часть границы между Россией и Казахстаном. Тобол впадает в реку с левого берега возле г. Тобольска. Река Аят образуется слиянием рек Караталы - Аят и Арчаглы - Аят, большая часть водосборной площади расположено в Челябинской области. Река Уй впадает в р. Тобол слева, большая часть водосборной площади расположено в Челябинской области. Река Убаган протекает по территории Костанайской области, берет начало от небольшого пресного оз. Коктал и впадает в р. Тобол с право на 902 км от его устья и в 10 км выше с. Звериноголовское. Река является единственным правобережным притоком р. Тобола и второй по длине рекой, протекающей по северной половине Костанайской области. [2]

Таблица 1.1 Основные реки бассейна р. Тобол до ст. Кургун

№ п/пРекаКуда впадает (л)-левый, (пр)-правый берегРасстояние от устья, кмДлина реки в пределах области, кмПлощадь водосбора км²Бассейн р. Тобол1.Тобол(л)6821210002.Шортанды(л)14267212003.Синташты(л)14185219004.Аят(л)12579445005.Уй(л)99423555006.ТугузакУй (пр)10824631207.Убаган(л)909376273008.АшибойУбаган (л)3298129809.АлабугаТобол (пр)88260887

В результате хозяйственной деятельности многие притоки и сама река зарегулированы многочисленными прудами и водохранилищами.

Для удовлетворение хозяйственно - питьевых нужд городов, крестьянских хозяйств, садовых обществ и использования в промышленных целях в Костанайской области построено м эксплуатируется 7 водохранилищ, имеющих емкость, млн. м³:

Джелкуарское - 34,0;

Верхнее - Шортандинское - 3,6;

Верхнее - Тобольское - 816,6;

Кзыл - Жарское - 9,73;

Каратомарское - 586,0;

Сергеевское - 5,0;

Амангельдинское - 6,75.

Верхнее - Тобольское водохранилище является наиболее крупным по объему регулятором стока р. Тобол и служит для подпитки ниже расположенного Каратомарского водохранилища. Основной потребитель - г. Лисаковск. В нижнем бьефе сооружено Кзыл-Жарское водохранилище.

Каратомарское водохранилище расположено ниже Верхне - Тобольского водохранилища по течению р. Тобол. Оно регулирует сток р. Тобол и ее притоком - р. Аят. Аменгельдинское водохранилище и используется для водоснабжения г. Костаная и полива садово - огородных участков. [3]

По бассейну р. Тобол действует 9 гидрометрических постов, где ведутся наблюдения за гидрологическим режимом реки:

р. Тобол - п. Гришанка,

р. Тобол - п. Дзержинского,

р. Тобол - г. Костанай,

р. Тобол - п. Милютинка,

р. Аят - п. Варваринка,

р. Желкуар - п. Чайковского,

р. Тогызак - ст. Тогузак,

р. Уй - с. Усть - Уйское,

р. Убаган - с. Аксуат.

Водность р. Тобол за 2005 г. составляет 1,894км³, что на 1,112 км³ выше водности 2004 г. Процент отклонения от нормы составляет (среднемноголетний объем по бассейну р. Тобол - 0,646 км³) - 293 %. За период 2000 - 2005 г. Наибольшая водность наблюдалось в 2005г - 1,894км³ (для сравнения: 2000 г. - 1,582км³, 2002 г. - 1,341км³, 2004 г. -,0782км³). Среднемноголетний объем стока в створе г. Костаная, который формируется реками бассейна р. Тобол, составляет 0,306 км³, фактический объем стока составляет 0,159 км³.

Основная доля стока бассейна р. Тобол формируется на территории Российской Федерации. Объем стока, поступившей с Оренбургской области за 2005 г. составил 0,159 км³ и учтен в створе р. Тобол - п. Дзержинский. С территории Челябинской области объем стока учитывается в створе р. Желкуар - п. Чайковского объемом, равным 0,221 км³, реки Аят - п. Варваринка - объем 0,457 км³, сток р. Тогызак поступает из Челябинской области и учитывается в створе ст. Тогузак, объем которого за 2005 г. Составил 0,192 км³ и приблизительно 65 - 70 % стока р. Тогызак формируется на территории Челябинской области, объем которого составляет 0,119 км³. Объем годового стока р. Уй в створе п. Усть-Уйское составил 0,871 км³ и приблизительно 70 - 75 % формируется в РФ и составляет 0,650 км³. Объем стока, формируется в Российской Федерации (Оренбургская и Челябинская область) и переданы в РК составил 1,606 км³.

В текущем году поступление по бассейну реки Тобол не наблюдалось

Таблица 1.2. Многолетние характеристики стока р. Тобол различной обеспеченности

№п/пНаименования водных источников, створПлощадь водосбора, тыс. км²Объем годового стока, км³Средний годМаловодный год75 %95 % 1. Бассейн р. Тобол1,1Тобол - п. Гиренка13,10,2760,0370,0071,2Аят - с. Варваринка9,020,1940,0440,0131,3Тогузак - ст. Тогузак5,970,090,020,0061,4Убаган - ст. Кара-Камыш13,90,06Итого по бассейну р. Тобол41,990,620,1010,026Река Торгай образуется слиянием р. Жалдама и Кара - Торгай, пересикает южную часть области, и принимает справа за ее пределами крупнейший приток - р. Иргиз, а затем впадает в большое бессточное озеро Челкар - Тенгиз. Длина реки от слияния представляющих ее рек 662 км, в пределах Костанайской области - 390 км. Общая длина от истока р. Кара - Торгай до устья - 946 км. Площадь водосбора: общая - 134 тыс. км², и пределах области - 59,8 тыс. км². Падение уклона реки на участки от слияния.

Сброс сточных и других вод составил 80,9 млн. м³.Объемы оборотного и повторно-последовательного водоснабжения по бассейну очень низкие.

Незначительные объемы повторного использования вод объясняется отсутствием или не использования систем повторного и оборотного водоснабжения. Большую озабоченность вызывает использование воды питьевого качества на технические нужды промышленных предприятий и автомоек в городах. Большинство из них имеют оборотные системы водоснабжения, но не пользуются ими по причине низкой стоимости воды и дорогой электроэнергии. Возрастают потери в водопроводных сетях городов, составляющее 20 - 25 % объема забранной воды из источника. Такое положение по потерям воды при транспортировки свидетельствует об изношенности водопроводных сетей и низком техническом состоянии, нуждающихся в проведении работ по капитальному ремонту, реконструкции и дооборудованию.

Площадь земель регулярного орошения составляет 31677 га, из них 12009 га переведены в земли государственного запаса.

Наличие земель лиманного орошения составляет 104338 га, из них 98855 га переведены в земли государственного запаса.

Бассейн р. Тобол характеризуется разнообразием природных ландшафтов - от лесостепного до пустынного. Лесостепь занимает незначительную площадь на крайнем береге бассейна. В долинах р. Тогызак и Уй редки березовые и осиновые леса перемешиваются со степными участками. Степной район охватывает почти всю северную половину и юго-восточную часть. Территория бассейна занята частично обширной Заподно-Сибирской низменностью (к северо-востоку от линии г. Костанай - Кушмурун), большая же часть относится к Тургайской впадине. [5]

Климат. Бассейн р. Тобол расположен в глубине материка и удален от океанов и морей. Вследствие отсутствии на севере и юге высоких естественных барьеров территория доступна для перемещения теплого сухого субтропического воздуха пустынь Казахстана и Средней Азии и холодного, бедного влагой арктического воздуха, перемещающихся в меридиональном направлении. Климат рассматриваемой территории резко континентален.

Средняя годовая температура воздуха на рассматриваемой территории колеблется на севере от 1,2 °С до 4,4 °С на юге. Зима характеризуется довольно устойчивой морозной погодой. Средняя температура самого холодного воздуха месяца января -16 -17 °С, а в данной части -14, -16 °С. Абсолютный минимум в отдельные годы достигает -47 °С. Летом преобладает жаркая погода. Наиболее теплый месяц - июль, средняя месячная температура которого изменяется от 20 °С на севере до 24 °С на юге территории. Абсолютный максимум достигает в отдельные годы 45 °С на юге бассейна.

Среднее годовая количество осадков колеблется от 350 мм на севере до 216 мм на юге. Большая часть осадков - 70-80 % годовой суммы выпадает в теплый период - с июля по октябрь. [5]

Гидрография. Сухость климата в сочетании с общим преобладанием равнинного рельефа создали своеобразный гидрографический облик территории: развитие речной сети преимущественно на повышенных ее участках и сосредоточение большого количества водосточных озер на низких плоских пространствах.

В бассейне р. Тобол насчитывается около 142 водотоков длиной более 10 км, причем более половины из них представляют временные водотоки протяженностью до 20 км. Ров длиной свыше 100 км - 5, а свыше 500 км - всего одна. Речная сеть принадлежит бассейнам р. Тобол и бессточному междуречью Тобол - Тургай. Густота речной и овражной - валочной сети в среднем составляет 6-7 км на 100 км².

Междуречье Тобол - Тургай характеризуется слаборазвитой речью. Здесь протекают две более или менее значительные реки - Тюнтюгур и Наурзу-Карасу. Основная гидрографическая сеть представлена временными водотоками, в верхних участках которых летом русло сухое и только в низовьях имеют отдельные плесы. [5]

В период с 1959 по 1971 гг. на р. Тобол создан склад водохранилищ, значительно изменивший режим реки. В бассейне имеется много искусственных водоемов (водохранилищ, прудов, пруда - копаной) в основном небольших размеров. Сравнительно крупными водохранилищами является Каратомарское (1966 г.) и Верхнее-Тобольское (1971 г.), построенное на р. Тобол. Верхнее-Тобольское водохранилище является наиболее крупным по объему регуляторов стока р. Тобол, подпитки нижерасположенного Каратомарского и других водохранилищ. Каратомарское водохранилище расположено ниже по течению реки Тобол от Верхнее - Тобольского водохранилища. Оно регулирует сток р. Тобол и его притока -реки Аят. [5]

.2 Поверхностные водные ресурсы

Река Тобол характеризуется большой неравномерностью распределения стока как внутри года, так и из года в год. Годовой объем стока в многоводный год могут превышать сток маловодного более чем в 100 раз. Одной из особенностей многолетнего хода стока р. Тобол является тенденция к группировке многоводных и маловодных лет, что в значительной степени осложняет его использование в отраслях экономики.

Сумма всех поверхностных водных ресурсов бассейна оценивается в 768 млн. м³, часть из которых формируется на территории РФ. Естественные поверхностные водные ресурсы бассейна р. Тобол и его притоков в пределах Республики Казахстан по водохозяйственным участкам, принятым в "Схеме комплексного использования и охраны водных ресурсов бассейна реки Тобол", приведены. [8]

Таблица 1.3. Поверхностный сток, формирующийся в пределах водохозяйственных участков, млн. м³

№Водохозяйственный районИндекс района (участка)Средний объем стокаРасчетные объемы стока1Верхнее течение р. Тобол Граница РК. Плотина Верхнее-Тоболского водохранилища14-02-12-127415253,413,42Плотина Верхнее-Тоболского водохранилища - плотина Каратомарского водохранилища14-02-012-220616897,649,43Плотина Каратомарского водохранилища - гос. КР с РФ14-02-12-3945321,08,704Устье р. Уй-Тогызак Гос. Границы РК с РФ14-02-12-488,364,136020,45р. Убаган Граница Наурзумского района - Гос. Граница РК с РФ14-02-1711546,411,72,05Всего по бассейну76848422093,9

Все ресурсы приведены без стока р. Уй.

.3 Подземные водные ресурсы

Территория бассейна р. Тобол тяготеет к северной части Тургайского периода и характеризуется сложным природно-климатическим условиям, которые повышают значительное влияние на формирование пресных подземных вод. Ресурсы их распределены крайне неравномерно.

На рассматриваемой территории формируются значительные ресурсы подземных вод, пригодных к использованию практических целях. Прогнозные ресурсы подземных вод бассейна р. Тобол оцениваются величиной 1332,58 млн м³/год (3650,9 тыс. м³/сут.), в т.ч. минерализации, г/дм³: до 1-377,73 млн м³/год (1034,9 тыс. м³/сут.); 1-3 - 593,05 млн м³/год (1624,8 тыс. м³/сут.) и 3-10 - 361,79 м³/год (991,2 тыс. м³/сут.). Пресные подземные воды в общем балансе прогнозных ресурсов составляют около 36 %. [8]

Для удовлетворение потребностей населения, промышленности и сельского хозяйства региона в подземных водах разведено и утверждено ГКЗ и ТКЗ 52 месторождения и подземных с суммарной величиной эксплутационных запасов 286,05 млн м³/год (783,711 тыс.м³/сут.), и в. ч. по минерализации, г/дм³: до 1-179,0 (490,4) и 1-3 - 107,06 (293,311). Разведанные шансы составляют более 21 % от вылечены пригородных ресурсов. Это свидетельствует о сравнительно высокой разведанности подземных вод региона и, в то же время, о значительных потенциальных возможностях водообеспечения населения, в т.ч. и водами питьевого качества. [9]

Разведанные по суме категорий (А+В+С) эксплутационные запасы подземных вод бассейна р. Тобол в количестве 783,711 тыс. м³-сут.:

хозяйственно - питьевое водоснабжение (ХПВ) - 685,6;

производственно - техническое водоснабжение (ПТВ) - 96,7;

минеральные воды (Мин.) - 1,411.

Непосредственно для хозяйственно - питьевых целей на территории рассматриваемого бассейна разведано 46 месторождений, полностью обеспечивающих питьевой водой все города региона, рабочие поселки, райцентры и более крупные населенные пункты. В общем балансе разведанных запасов подземных вод пресной воды, пригодные для хозяйственно - питьевого водоснабжения составляют 490,4 тыс. м³/сут., или около 63 %.

Основные эксплутационные ресурсы подземных вод разведанных месторождений сосредоточены в артезианских нарушений (175,756 тыс. м³/сут.). [10]

1.4 Располагаемые водные ресурсы бассейна р. Тобол

Среднемноголетние естественные водные ресурсы бассейна р. Тобол в пределах РК составляют 768 млн км³. Использования подземных, сточных и шахтных вод, рассматриваемые как дополнительные ресурсы, определены объемом 7 млн м³.

С точки зрения возможности использовании речного состава в бассейне р. Тобола в отраслях экономики представляют интерес располагаемые водные ресурсы. Величина их определяется по разности водных ресурсов и непроизводительных потерь стока и обязательных попусков в Россию. Водные ресурсы устанавливаются с учетом перераспределения водохранилищами стока многоводных лет в маловодные периоды и перебросок стока из других бассейнов.

Рассчитанные таким образом располагаемые водные ресурсы бассейна р. Тобол на уровне 2020 г. (таб. 3) составляют в среднем 731 млн м³, в маловодные годы 75 % и 95 % обеспеченности - 287 млн км³ и 285 млн км³ соответственно. [11]

Таблица 1.4 Располагаемые водные ресурсы бассейна р. Тобол на перспективу (2020 г.)

№п/пСоставляющее расчета Объем за год. млн м³средний многолетнийР=75 %Р=95 %Водные ресурсы1. Поверхностный сток рек76846,321,62. Поступление воды из других бассейнов 1,21,21,23. Сбросы сточных, шахтных и возвратных вод 7,37,37,34. Полная почта водохранилищ2802555. Использования местного стока24,918,611,36. Забор воды из подземных источников37,937,937,97. Использования шахтных вод1010108. Использования сточных вод2,52,52,5Итого 851,8403,8346,8Обязательные затраты9. Потери стока на испарение с водохранилищ 100,696,741,510. Ущерб речному стоку за счет отбора подземных вод 4,64,64,611. Санитарный пропуск15,815,815,8Итого 121117,161,9 Распалагаемые водные ресурсы 730,8286,7284,9

Водные проблемы затрагивают широкий круг вопросов. Но их обсуждение, в основном, замыкается на обеспечении водой населения и хозяйственных потребностей, а также загрязнений водных источников.

Между тем есть еще один аспект водных проблем - сохранение водоемов как средообразующих элементов природной среды, обеспечивающих существование сотен видов диких животных, в т.ч. ресурсного и глобального угрожаемых. Озера и питающие их сезонные водотоки играют огромную роль в подержании ландшафтов и биологического разнообразия степей и полупустынь, а во многих районах и как источники воды для сельского населения.

Озера степной зоны являются одним из основных мест массового обитания водоплавающих и околоводных птиц в Казахстане. Здесь гнездятся глобально угрожающие виды, такие как кудрявый пеликан и савка. Виды, включенные в списки МСОП и Кранную книгу Казахстана: розовый пеликан, каплица, лебедь-крикун, белоглазый нырок, серый журавель, степная тиркушка, черноголовый хохотун. Озера Костанайской области, особенно Тобол - Ишимского и Тобол - Тургайского междуречий, расположены вдоль миграционных маршрутов миллионов водоплавающих и вводно-болотных птиц, имеют ключевое значение, как для важных ресурсных видов, так и популяций ряда редких и особо охраняемых видов. Вдоль этого миграционного маршрута ежегодно пролетает около 8 % Евразийской популяции белолобых гусей, 23-53 % популяций гусей пискулек, 23 % серых гусей, 95-100 % популяций краснозобой казарки (P. Tolvanen s P. Pynnonen, 1997) и значительная часть популяции лебедя-кликуна и малого лебедя. При этом, как показала в последние годы спутниковая телеметрия снабженных передатчиками гусей пискулек, этот регион является узловым, где собираются птицы, гнездящихся в тундрах и лесотундрах Евразии - от Норвегии на западе до Таймыра и плато Путорана в Восточной Сибири. На озера Костанайской области в период миграций останавливаются все сохранившийся особи западносибирской популяции одного из самых редких видов мировой фауны - белого журавля - стерха.

Указанный район является не просто местом транзитного пролета, но и продолжительных остановок для жировки и отдыха. Ежегодно только гусей останавливается здесь, по разным оценкам, от 1 до 1,5 млн. особей; в пик пролета их скопления на отдельных озерах достигают 160 и более тысяч особей. Стерхи держатся на озерах Наурзумского заповедника до 3-х и более недель.

Очевидно, что благополучие всех этих видов в значительной степени определяется состоянием местообитаний на озерах Костанайской области и степенью их защищенности от различных негативных факторов. Осознание этого факта национальными природоохранными агентствами стран гнездового ареала серых гусей, а именно пискульки, пришло после того, как все птицы, впервые снабженные в 1997 г. Спутниковыми передатчиками в Норвегии, на приполярном Урале и на Таймыре, были отстреляны на территории Костонайской области.

В 1998-2002 гг. при поддержки Всемирного фонда дикой природы (программа WWF Центральная Азия, определение WWF-Швеция, отделение WWF-Финляндия) было предпринято исследование озер Костанайской и частично Севере - Казахстанской (левобережья Ишима). В последующие годы мониторинг состояния ключевых водоемов и численности пролетных гусей продолжится в сотрудничестве с Финским отделением WWF (Важнейшие вводно-болотные угодья Северного Казахстана, 2002). В результате были определены 16 ключевых озерных систем и основные факторы, определяющие состояние водно-болотных экосистем. Критическим среди них является обеспечение свободного пропуска воды в озера и ее рациональное использование.

Озера степной зоны Казахстана относятся к паводковому типу питания. Основным источником их наполнения служат теплые воды, собирающие в период снеготаяния с большей или меньшей площади водосбора по временным водотокам и оврагом. В этой связи тысячи больших и малых озер, разбросаны в степях и полупустынях, отличаются нестабильным гидрологическим режимом, характеризующим чередованием периодов наводнения и постепенного усыхания, иногда вплоть до полного пересыхания. Этот природный механизм жизненно важен для длительного существования озерных экосистем. Частичное или полное пересыхание обеспечивает омоложение озерных котловин за счет выдувания умерших органических остатков и накопившейся солей. Установлено, что обводнение и усыхание озер не укладывается в схему строгой цикличности, но вместе с тем наблюдается чередования периодов обводнения и усыхания, при котором положение уровней воды ниже среднего охватывает довольно продолжительные ряды лет, а состояние высоких уровней кратковременно. В целом периодичность обусловлена климатическими колебаниями увлажненности материков.

Во второй половине ХХ в. гидрологический режим озер был нарушен хозяйственным освоением региона. Массовая распашка степей на водосборных площадях, строительство шассе и грейдеров, перекрытие водотоков многочисленными глухими плотинами и отсыпка многокилометровых дамб для создания прудов и систем заливных лугов - лиманов, внесли существенные изменения в водный баланс озер. Сократился приход воды непосредственно и котловины озер, и одновременно выросли потери на испарении с акватории прудов и лиманов. В годы с небольшим объемом весеннего стока вся вода стала задерживаться на пашнях, в водохранилищах и лиманах, а воды, поступающие за счет таяния снега непосредственно в озерных котловинах, недостаточно даже для компенсации потерь на испарение. Следствие этого - увеличение на озерах продолжительностью маловодных и исходных периодов. Другая проблема связана с прорывом дамб талыми водами в годы с большими объемами паводков и размыванием оврагов. Вымываемый грунт выносится в русло водотоков и озерные котловины, постепенно заливая их. Строительство многих плотин и дамб осуществлялось без проектной документации, обоснование объемов водных резервуаров и нередко определялось не объективной необходимостью в водных ресурсах, и желанием руководителей районов и отдельных совхозов создать " оазис " в степи. И хотя к настоящему времени, после ликвидации совхозов, сокращение населения и исчезновение многих мелких поселков - бывших совхозных отделений и бригад, отпала экономическая целесообразность существования многих из них, проблема эта отнюдь не исчезла.

Важность сохранения водоемов как средообразующих элементов ландшафтов достаточно хорошо напоминается. В. Национальной стратегии охрана биоразнообразия в Казахстане (1998) и Национальном плана действий по биоразнообразию охрана вводно-болотных угодий является одним из главных приоритетов. В законодательстве также отражено особое значение водоемов на экосистемном уровне.

В Водном Кодексе введено понятие "водные объекты особенного государственного значения" (ст.20) - естественные природные водные объекты, оказывающие доминирующее влияние на окружающую среду и экономику регион и требующего особого правового режима регулирования хозяйственной деятельности на них определяются Правительством РК.

Четыре статьи (128-131) регламентируют особенности охраны водных объектов особого государственного значения и хозяйственную деятельность на территории объектов и в их зоне.

Кроме того, устанавливается статус водных объектов особо охраняемых природных территорий, режим охраны которых и условия использования определяются законодательством РК об ООПТ.

Специальный раздел так называемой малым водным объектам, к которым относятся озера площадью больше 10 га и сезонные реки протяженностью до 200 км. В частности, установлено, что использования водных ресурсов малых водных объектов в порядке специального водопользовании возможно после изучения уполномоченным органом в области использования и охраны водного фонда последствий такого водопользования на их состояние и при наличии положительного заключения государственной экологической экспертизы.

В новом законе " Об особо охраняемых природных территорий ", принятом 7 июля 2006 г., установлены категории водоемов, входящий в природно - заповедный фонд Республики Казахстан. Во-первых это водно-болотные угодья, имеющие международное значение как резерваты значительной совокупности редких, уязвимых или исчезающих видов или подвигов растений или животных, прежде всего мигрирующих водоплавающих птиц, представляющий собой международный ресурс. Эти водаемы включают в состав особо охраняемых природных территорий, где устанавливается заповедный и указной вид режима или регулируемый режим хозяйственной деятельности, обеспечивающие охрану и восстановление местообитаний водоплавающих птиц.

Во-вторых - уникальные водные природные объекты или их участки, имеющие особое экологическое, научное, историко-культурное и рекреационное значение. В зависимости от значимости уникальные природные водные объекты включают в состав земель особо охраняемых природных территорий республиканского или местного значения, а также в их границах могут создаваться отдельные виды особо охраняемых природных территорий. На уникальных природных объектах или их участка устанавливаются заповедный, заказной или регулируемый виды режимов водопользования, обеспечивающих их охрану в соответствии с настоящим Законом и водным законодательством Республики Казахстан.

Во исполнении этих законов принято Постановление Правительства РК от 3 мая 2005 г. № 932 " Об утверждении перечня объектов охраны окружающей среды, имеющих особое экологическое, научное и культурное значение " и Постановление Правительства РК от 28 сентября 2006 г. № 416 "Об утверждении перечня объекта природно-заповедного фонда республиканского значения" (после принятия новой редакции закона "Об особа охраняемых природных территориях"). И в том, и в другом Постановлениях список идентичен. По Костанайской области в перечень вошли следующие озера: Кушмурун, Койбагар, Тюньтюгур Тенгиз, Сырыкопа и озеро Наурзумского заповедника (Аксуат, Шошкалы, Сарымоин, Жарман, Жарколь). Озеро Кулыколь и Алабота, попавши в списки по Актюбинской и Акмолинской областям, по всей вероятности, также является известными Костанайскими водоемами.

Сохранение и рациональное использования водно-болотных угодий является одним из приоритетов междугороднего природоохранного права. В конце 2005 г. Казахстан подписал на международной конференции: Боннскую "Об охране мигрирующих видов диких животных" и Рамсарскую "О водно-болотных угодьях", имеющих международное значение, главным образом, в качестве местообитаний водоплавающих птиц. Обязательство, вытекающие из иных конвенций, самым непосредственным образом касаются водных проблем. В рамках плана мероприятий по реализации Боннской и Рамсарской конвенций, Комитетом лесного и охотничьего хозяйства МСХ РК подготовлен перечень из 18 водоемов для первоочередного исключения в список угодий международного значения. Из этого числа 8 водоемов располагается в Костанайской области: Наурзумская система озер, Койбагар - Тюнтюгурская группа озер, Тенгиз - Каракамысская система, Сарыкопинская система, Кулыколь - Талдыкольская, озеро Кушмурун, Босшаколь и соленые озера Жарсор и Уркаш.

Таким образом, к настоящему времени Казахстан имеет правовую базу в области охраны водных объектов на экосистемном уровне. Однако водное законодательство в этой области еще слабо применяется, при этом в поле зрения контролирующих органов находятся крупные речные бассейны и водохранилища, как озера и малые водные объекты остаются без внимания.

В 2005 г. в Костанайской области начинается региональный проект ЮНЕП/ГЭФ "Развитие охраняемых территорий для сибирского белого журавля стерха и других водно-болотных птиц в Азии", который кроме Казахстана реализует еще в 3 странах: России, Китае и Иране. Казахстанская часть проекта приводится на 4-х проектных территориях: Наурзумская система озер (Наурзумский район), озеро Кулыколь и озеро Жарсор и Уркаш в Камыстинском районе, а также озера Тюнтюгур и Жаншура в Карасукском районе. В рамках рабочего плана проекта помимо мероприятий по институциональному условию охраны озер проектных участков большое внимание удалено проблеме улучшения их гидрологического режима. В этом направлении на первом этапе проводилась работы на Наурзумском проектном участке. В настоящее время проведен детальный анализ водного бассейна Наурзумской системы озер, обследованы все существующие плотины и водные резервуары в водозаборном бассейне, собранные данные по социально-экономической ситуации и в том районе определены реальные потребности в водных ресурсах. Разработаны предложения и рекомендации по охране и правлению водными ресурсами с приоритетом подержания естественного водного баланса озер Наурзумского.

Каков же механизм реализации данных предложений с учетом интересов приживающего на этой территории населения? Как следует из водного Кодекса, оптимальным решением является заключение бассейнового соглашения между всеми заинтересованными сторонами. Именно это путь предложил в рабочий план проекта на 2007-2008 гг. Создание Бассейновых советов - необходимое условие подготовки соглашений, и соглашение в рамках бассейна Наурзумских озер может стать модельным проектом такого рода.

Наурзумская система озер идеально подходит для реализации модельного проекта по подготовки и заключению Бассейнового соглашения. Во-первых, водосборный бассейн озер занимает большую площадь и располагается в пределах одного административного района. Во-вторых, здесь имеется ограниченное число водопользователей, большая часть которых сосредоточено в одном поселке. Наурзумские озера находятся на территории Наурзумского заповедника и являются важнейшим звеном в системе водно-болотных угодий района. В 2004 г. заповедник при поддержки WWF в составе кластерного объекта под наличием " Степи и озера Северного Казахстана (Сарыарка) " номинирован на включение и список Всемирного природного и культурного населения ЮНЕСКО. Они включены в перечень объектов охраны окружающей среды, имеющих особое экологическое, научное и культурное значение и перечень объектов природно-заповедного фонда республиканского значения. Подготовлены наминационные документы для включения Наурзумских озер в Рамсарский список водно-болотных угодий международного значения.

В Наурзумском водосборном бассейне в полной мере проявились все последствия хозяйственного освоения региона и нерационального использования водных ресурсов. Русло двух сезонных рек перекрыты 14 глухими дамбами, из них 4 располагаются непосредственно в районе пос. Буревестник. Только 4 дамбы построены по проектам.

Все дамбы и пруды не имеют юридической принадлежности, т.е. бесхозны. В прудах сосредоточено около 5,7 млн м³ воды, потери на испарении с их поверхности составляют 2,4 млн. м³/год, что сопоставимо с объектом некоторых озер заповедника, таких как Шошкалы, Кемель, Кансуат или Каражар.

В районе плотин интенсивно развиваются аэрозольные процессы, которые привели к образованию оврагов, некоторые из них до 0,5 км длиной и 8 глубиной. Объем вынесенного грунта из наиболее крупных оврагов 3 плотин составляет 400378 м³ без учета грунта, унесенного из тел самих плотин. Река Наурзум - Карасу со времени детального обследования в 50-х гг. прошлого века утратила большую часть плесов, уменьшилась глубина сохранившаяся за счет заливания русла грунтом размываемых земляных плотин и оврагов.

Во многих сходные ситуация и проблемы имеются и на другой проектной территории - в бассейне Койбагар - Тюнтюгурской группы озер. Сохранение этих, как и многих других уникальных водно-болотных комплексов в Казахстане в решающей степени зависит от разумного и бережного использования водных ресурсов. [11, 12]

2. Материал и методика

Объектом исследования стали р. Убаган пос. Аксуат Мендыкаринского района, р. Аят пос. Варваринка Тарановского района, р. Тогузак ст. Тогузак Карабалыкского района, река Тобол на разных участках - р. Тобол, протекающая в районе пос. Буденовка Мендыкаринского района, пос. Гришенка Денисовского района, в г. Костанае в районе двух мостов - КЖБИ и Корейского моста, а также сточные воды городов и районов области.

Методика исследования заключается в инструментальных замерах и анализах, проводимых с помощью лабораторного оборудования, охватывающего весь спектр исследуемых компонентов.

Данные для работы были взяты в Костанайском филиале ГУ "Тобол-Торгайского Департамента экологии" и в "Костанйском областном центре санитарной эпидемиологической экспертизы".

Для определения химических показателей воды в исследуемых объектах были использованы следующие методы.

.1 Определение содержания марганца с отделением хлор-иона осаждением с гидратом окиси магния

К 500 см³ исследуемой воды, не подкисленной при отборе пробы, добавляют 5 см³ 4%-ного раствора единого натра, перемешивают, добавляют 5 см³ 10-ного раствора сернокислого магния, опять перемешивают и оставляют. При этом осадок Mg(OH)2 оседает на дно стакана. (При определении к 50 см³ воды добавляют 1 см³ 4 %-ного раствора единого натра и 1 см³ 4%-ного раствора сернокислого магния.)

Если исследуемая вода была подкислена при отборе пробы, то перед определением марганца в исследуемой воде объемом 50 см³ нейтрализуют кислоту 4%-ным раствором единого натра из градуированной пипетки фенолфталеину (1%-ный спиртовой раствор). Количество израсходованной щелочи пересчитывают на объем исследуемой воды, и это количество добавляют в исследуемую воду перед началом определения. Затем проводят соосаждение марганца, как описано выше.

После отстаивания большую часть раствора над осадком сливают сифоном, а остаток отфильтровывают через неплотный фильтр. Осадок растворяют на фильтре в 10 см³ 20%-ного ортофосфорной кислоты, собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 50 см³.

Промывают фильтр два-три раза так, чтобы общий объем фильтра и промывных вод в колбе составлял около 35 см³. Затем добавляют 10 см³ 1%-ного раствора азотнокислого серебра и перемешивают. При этом не должно наблюдаться сильного помутнения раствора вследствие образования хлористого серебра. К раствору добавляют около 0,3 г персульфата аммония или калия, нагревают до кипения и держат на водяной бани 5 минут. После охлаждения раствор доводят дистиллированной водой до метки и сравнивают его окраску с образцовой стандартной шкалой или проводят измерение на фотоэлнктроколориметре с зеленым светофильтром (л=530 нм) в кюветах с толщиной рабочего слоя 20-30 мм.

При анализе исследуемой воды с большим содержанием ионов хлора осадок Mg(OH)2 на фильтре промывают два-три раза дистиллированной водой и затем растворяют в ортофосфорной кислоте. Если после добавления азотнокислого серебра все же образуется белый осадок или помутнение от Ag CI, то колбу с раствором резко встряхивают до тех пор, рока осадок не соберется в комья и раствор не осветлится. В противном случае надо добавить еще 5 см³ раствора азотнокислого серебра и снова проверить, имеется ли избыток иона серебра. После этого раствор отделяют от осадка фильтрованием через сухой фильтр в другую мерную колбу, осадок промывают 2-3 раза небольшим количеством дистиллированной воды и отбрасывают. К фильтру с промывными водами добавляют 0,3 г персульфата аммония или калия и продолжают анализ, как описано выше.

В колбу вместимостью 50 см³ вносят следующие количества стандартного раствора сернокислого марганца (1 см³ раствора содержит 0,01мг Mn2+): 0,0: 0,5: 1,0: 2,0: 3,0: 4,0: 5,0: 6,0: 8,0: 10,0 см³.

Затем в каждую колбу добавляют по 10 см³ 1%-ного раствора азотнокислого серебра и около 0,3 г персульфата аммония или калия, затем добавляют дистиллированную воду до объема около 40 см³, нагревают до кипения и держат на водяной бане 10 мин. После охлаждения водят объем раствора водой до метки и перемешивают.

Получают стандартную шкалу с содержанием Mg2+ 0,0; 0,005; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,08; 0,1 мг.

Шкала неустойчива и на следующий день обесцвечивается, но ее можно восстанавливать. Для этого в каждую колбу добавляют по 0,2 г персульфата аммония или калия, нагревают до кипения и держат на водяной бани или не слишком горячей песчаной бане 10 мин.

Для приготовлении стандартной шкалы с использование стандартного раствора марганцовокислого калия в мерные колбы вместимостью 50 см³ отбирают те же количества и той же концентрации марганца и объем доводят до 50 см³ дистиллированной водой.

Отличают плотность стандартных растворов измеряют на электрофотоколориметре с зеленым светофильтром (л=530 нм), используя кюветы с толщиной рабочего слоя 20-30 мм. По полученным данным строят калибровочный график, по которому определяют содержания Mg2+.

Содержания марганца (Х), мг/дм³, определяют по формуле

Х=а*1000/V,

где а- содержания марганца, найденного по стандартной шкале или калибровочному графику, мг;

V- объем исследуемой воды, взятой на определение, см³. [15]

2.2 Измерение массовой концентрации общего железа с сульфосалициловой кислотой

При массовой концентрации общего железа не более 2,00мг/дм³ отбирают 50 см³ исследуемой воды (при большей массовой концентрации железа пробу разбавляют дистиллированной водой) и помещают в коническую колбу вместимостью 100 см³. Если проба при отборе не консервировалась кислотой, то к 50 см³ добавляют 0,20 см³ соляной кислоты полностью 1,19 г/см³. Пробу воды нагревают до кипения и упаривают до объема 35-40 см³. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, ополаскивают 2-3 раза по 1 см³ дистиллированной водой, сливая эти порции в туже мерную колбу. Затем к полученному раствору прибавляют 1,00 см³ хлористого аммония, 1,00 см³ сульфосалициловой кислоты, 1,00 см³ раствора аммиака (1:), тщательно перемешивать после добавления каждого реактива. По индикаторной бумаги определяют значение Ph раствора, которая должна быть ≥ 9. Если pH менее 9, то прибавляют еще 1-2 капли раствора аммиака (1:1) до pH ≥ 9.

Объем раствора в мерной колбе доводят до метки дистиллированной водой, оставляют стоять 5 мин для развития окраски. Измеряют оптическую плотность окрашенных растворов, используя фиолетовый светофильтр (л=400-430нм) и кюветы с толщиной оптического слоя 2,3 или 5 см, по отношению у 50 см³ дистиллированной водой, в которую добавлены те же реактивы. Массовую концентрацию общего железа находят по градировочному графику.

Для построения градуированного графика в ряд мерных колб вместимостью 50 см³ наливают 0,0: 1,0: 2,0: 5,0: 10,0: 15,0: 20,0 см³ рабочего стандартного раствора, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и анализируют, как исследуемую воду. Получают шкалу раствора, соответствующим массовым концентрациям железа 0,0: 0,1: 0,2: 0,5: 1,0: 1,5: 2,0 мг/дм³ воды. Добавляют 70 см³ уксусной кислоты и доводят объем до 1 дм³ дистиллированной водой. [16]

.3 Органолептический метод определение запаха

Характер запаха воды определяется осушением воспринимаемого запаха (землистый, хлорный, нефтепродуктов и т.д.)

Определение запаха при 20°С.

В колбу с притертой пробкой вместимостью 250-350 см³ отмеривают 100 см³

Copyright © 2018 WorldReferat.ru All rights reserved.