Ключевые слова: река Вах, среднегодовой сток, нитриты, гидрохимия
Концентрация химических элементов в воде тесно связана с расходом воды в реке. Данный показатель важен при построении схем устойчивого использования и расчёте нагрузки на водоёмы. В частности концентрация растворенных солей натрия является компонентом, по которому, определяется тип воды. По содержанию нитритов (NO2) определяется количество органических остатков в воде, что указывает на наличие процессов гниения и заболачивания водоёма [2].
Химический состав воды зависит от таких характеристик реки как расход воды, скорость потока и уровневого режима, определяющих объём воды проходящий через гидрохимический створ.
Очевидно, что чем выше скорость потока, тем меньше вероятность увеличения концентрации химических элементов. Также скорость потока оказывает влияние на содержание взвешенных частиц в воде, чем ниже скорость потока, тем больше частиц оседает на дно и наоборот.
Расход воды в реке определяет скорость обмена воды в реке, чем он выше, тем меньше вероятность развития застойных процессов. Но также при большом расходе вероятно попадание большего количества элементов содержащихся на территории водосбора.
Уровневый режим рек определяет, в какое время года в реке наиболее высокий уровень воды. Для таких рек как Вах с преобладающим питанием талыми водами, наивысшие уровни достигаются в период весеннего половодья. При большом поступлении талых вод русла не в состоянии их пропустить, следствием этого является быстрый подъем уровня, обычно сопровождающийся затоплением поймы, при этим происходит обогащение вод реки минеральными и органическими веществами с поверхности поймы.
Существенное влияние на химический состав воды в реках также оказывают процессы образования и таяния льда. Эти процессы позволяют снизить концентрацию химических элементов в период половодья за счет таяния льда до минимальных концентраций в конце паводка, и увеличивает ее концентрацию в период ледостава за счет вытеснения примесей в подледный поток в процессе роста льда.
В своей работе приведена зависимость от скорости стока и концентрации нитритов, как одного из показателей экологического состояния водоёма.
По данным Обь-Иртышского УГМС среднемноголетний расход воды в гидрохимических створах составляет в селе Ларьяк — 360 м3/с, с посёлке Ваховск — 560 м3/с, в селе Большетархово — 736 м3/с. Увеличение расхода воды связано с положением посёлков по течению реки, Ларьяк расположен в 407 км от устья; Ваховск — 276 км от устья; Большетархово — 71 км от устья. Данные показатели позволяют отнести реку Вах к большим рекам.
Рассмотрим динамику изменения нитритов (NO2), как одно из гидрохимических элементов склонных к превышению нормы в данном регионе [1]. На рис. 1, 2 и 3 представлены графики изменения содержания нитритов в реке в период, свободный ото льда в разные годы.
В 2009 году отмечается резкое увеличение содержания нитритов превышающее ПДК в марте и сентябре в районе села Ларьяк, находящегося выше по течению остальных рассматриваемых точек отбора проб. Сходная просматривается тенденция к увеличению данного элемента в весеннее — осенний период (апрель, октябрь) в посёлке Ваховск.
Тогда как 2010 год отличается довольно ровными показателями по свеем трём точкам отбора проб, с сохранением тенденции превышения в мае в селе Ларьяк.
Рис. 1. Концентрация NO2 в реке Вах в 2009 г.
Рис. 2. Концентрация NO2 в реке Вах в 2010 г.
Рис. 3. Концентрация NO2 в реке Вах в 2011 г.
Исходя из данных представленных в графиках во все рассматриваемые года наблюдается сходная ситуация повышения нитритов в период весенней и осенней межени, то есть при снижении уровня и расхода воды, и отсутствие разбавления вод реки осадками как в летние месяцы. Рассмотрим эту зависимость на примере 2010, 2011 годов.
По данным «Ханты-Мансийского цента по гидрометеорологии мониторингу окружающей среды» 2010 год характеризовался большим количеством осадков. В июне, июле 2010 года на территории Нижневартовского района выпадение осадков больше нормы. В сентябре 2010 года также отмечалось превышение нормы осадков, в Ваховске от 41 до 171 % по отношению к климатической норме [3].
По сравнению с предыдущим и по отношению к климатической норме 2011 год был более засушливый. В июле 2011 года отмечается уменьшение осадков и только в двух крайних восточных районах осадки были около и больше нормы, к примеру, в Ларьяке — 80,2 мм или 104 % по отношению к климатической норме. В сентябре этого же года Нижневартовский район оказался самым засушливым с показателем 6 мм осадков в Нижневартовске, что составляет 10 % от «нормы» [4].
Таким образом, принимая в рассмотрение данные по осадкам, и данные по гидрохимическим показателям можно сделает вывод о зависимости концентрации нитритов от количества осадков.
Наибольшему риску повышения нитратов подвержено село Ларьяк, так как оно находится выше по течению, по сравнению с другими населенными пунктами и имеет меньший расход воды. Как видно из рис. 1, 2 и 3 наибольшее превышение значения ПДК наблюдается в начале весеннего периода (март). Также отмечается резкий скачёк осенью (сентябрь), но уже с меньшим превышением ПДК.
Однако в селе Большетархово, самого нижнего по течению, в 2011 в период осенней межени зафиксирован наибольшее увеличение концентрации нитритов по сравнению с другими населёнными пунктами за этот же год, что может свидетельствовать о присутствии антропогенного фактора.
За исследуемый промежуток времени с 2009 по 2011 годы среднегодовой сток реки Вах в гидрологическом посту в посёлке Ваховск обнаруживает тенденцию к увеличению объёма стока, что наглядно отображено на графике (Рис. 4). В соответствии с площадью водосбора данное увеличение также будет характерно и для остальных населённых пунктов.
Рис. 4. Концентрация NO2 в реке Вах в 2011 г.
В связи с тем, что водосборный бассейн имеет высокую степень заболоченности (45 %), формирование стока реки Вах зависит от поступления воды из болотных массивов. Поэтому, гидрохимический режим реки в первую очередь зависит от гидрохимического состояния болот расположенных на водосборе. Таким образом, чем больше сток с площади водосбора, тем больше количество нитритов привносится в реку из болотных массивов.
Однако, при определении гидрохимического состава воды водотока, нельзя исключать антропогенную составляющую, которая проявляется при поступлении поверхностного стока с полей или со сточными водами коммунально-бытового хозяйства и промышленных предприятий.
Из возможных причин резкого повышения содержания нитритов в двух населённых пунктах Ваховск и Большетархово можно выделить природные факторы такие как: во первых увеличением стока, а значит и поступления веществ в водоём, второе — уменьшением количества осадков, а в третьих — смыв органического вещества с поверхности талыми водами, и антропогенные — увеличение числа жителей (Ваховск — 1730 ч. Большетархово — 16023 ч.) и производственной деятельности.
Литература:
1. Государственный водный кадастр. Ежегодные данные о качестве поверхностных вод суши 2010 г. Часть 1. Реки и каналы. Бассейны рек на территории Омской и Тюменской области. Омск 2011
2. Гусева Т. В. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: учеб. пособие// Я. П. Молчанова; под ред. Т. В. Гусевой. — М.: Форум. — 2007. — 190 с
3. Обзор погоды за 2010 г. /Ханты-Мансийский ЦГМС — филиал ФГБУ «Обь-Иртышское УГМС»: http://www.ugrameteo.ru/obzor2010.php
4. Обзор погоды за 2011 г. /Ханты-Мансийский ЦГМС — филиал ФГБУ «Обь-Иртышское УГМС»: http://www.ugrameteo.ru/obzor2011.php
