НАРУШЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ АКТИВНОГО ВОДООБМЕНА ГОЛОДНОСТЕПСКОГО РЕГИОНА И ЕГО ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ИЗМЕНЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

АННОТАЦИЯ

Установлено, что образованные техногенные факторы в пределах Голодной степи сейчас не оказывают прямого негативного влияния на гидродинамические и гидрохимические условия в перспективных месторождениях пресных подземных вод, расположенных в его окраинной части, – Зааминское, Раватское, Санзарское. В Санзарском месторождении пресных подземных вод, являющихся основным источником хозпитьевого водоснабжения г. Джизака и прилегающих населенных пунктов, влияние негативных последствий очень интенсивно, поэтому необходимо принять срочные мероприятия по улучшению рационального использования подземных вод.

ABSTRACT

It has been established that the formed technogenic factors within the Hungry Steppe do not currently have a direct negative impact on the hydrodynamic and hydrochemical conditions in promising fresh groundwater deposits located in its marginal part – Zaaminskoye, Ravatskoye, Sanzarskoye. In the Sanzar field of fresh groundwater, which is the main source of domestic drinking water supply for the city of Jizzakh and adjacent settlements, the impact of negative consequences is very intense, which makes it necessary to take urgent measures to improve the rational use of groundwater.  

Ключевые слова: техногенный фактор, техногенный объект, озерная система, водные ресурсы, азот, сбросные воды, водозабор, скважина, загрязнение вод.

Keywords: technogenic factor, technogenic object, lake system, water resources, nitrogen, waste water, water intake, wells, water pollution.

Введение

Появление в Голодностепском регионе в последние годы мощного техногенного фактора – образование Айдаркуль-Тузкан-Арнасайской системы озер – резко усилило и увеличило масштабность негативных нагрузок техногенных факторов в совокупности. В условиях Голодной степи, где образованы мощные ирригационные системы, все техногенные факторы тесно связаны друг с другом. Но доминирующим по оказанию негативного воздействия на естественные гидрогеологические процессы, происходящие в зоне климатическо-гидрогеологического водообмена, являются Айдаркуль-Тузкан-Арнасайский техногенный объект и орошаемое земледелие. Становится очевидным, что существующая озерная система (техногенный объект) при любом варианте развития событий (увеличение или уменьшение объема) будет оказывать негативное воздействие на различные компоненты окружающей среды: земельные, водные ресурсы, растительный мир, метеорологические условия. Необходимо отметить, что в системе озер (техногенный объект) образовались очень благоприятные условия для развития рыболовства.

Материалы и методы

Для определения масштабности и сферы действия техногенного объекта необходимо создать специальную наблюдательную сеть мониторинга системы озер с включением изучения подземной составляющей с постановкой специальных комплексных экологических, биологических, гидрологических, гидрогеологических, гидрохимических и гидромелиоративных исследований [1; 3–5].

Обсуждение результатов

Наиболее актуальным представляется изучение уровня загрязнения подземных вод Сырдарьинского, Санзарского, Хавастского месторождений, где степень защищенности эксплуатационных водоносных горизонтов незначительна, на большей части территории мощность мелкоземель не превышает 0–5 м. Загрязнение подземных вод в пределах месторождения изучалось нами в створах, внестворовых и эксплуатационных скважинах.

Три створа расположены в северо-восточной части Голодной степи, пойменной части р. Сырдарьи. Каждый створ состоит из шести скважин. По результатам химических анализов по створу 1-1 (скв. № 515) минерализация воды составила от 1588 до 1600 мг/л, общая жесткость – 12,45–12,60 мг.экв/л, сульфаты – 870–876 мг/л, а по скважине № 2678, расположенной ближе к реке, минерализация воды – 2140–2170 мг/л, общая жесткость – 10,10–10,85 мг.экв/л, сульфаты – 1124–1153 мг/л. По створу IV-IV, охватывающему Санзарский конус, по данным химических анализов, на скважинах минерализация воды составила от 702 до 888 мг/л, сульфаты – от 287 до 400 мг/л, общая жесткость – от 7,0 до 9,4 мг.экв/л. Створ V-V, проходящий по направлению Хаваст – Янгиер, охватывает Хавастский конус выноса. По результатам химических анализов минерализация воды – 1560–1598 мг/л, сульфаты – 605–788 мг/л, общая жесткость – 15,6–17,5 мг.экв/л. на незащищенных участках, где существует опасность загрязнения в связи с применением удобрений, результаты химических анализов показывают, что минерализация воды составляет от 960 до 3550 мг/л, сульфаты – от 400 до 1687 мг/л, общая жесткость – от 6,0 до 30.6 мг.экв/л.

Изучение уровня загрязнения пресных вод в Голодной степи осуществлялось по групповым водозаборам. В частности, эти водозаборы следующие: Узункудукский, Учкулачский, Койташский, Сангзар (сельский), Раватский, Зааминский, Ташкент и другие (табл. 1).

Из перечисленных водозаборов по трем водозаборам – это Сангзар (сельский), Койташский и Хавастский – качество воды по некоторым скважинам не соответствует питьевым нормам. Водозабор Сангзар (сельский) по скважине № 10: минерализация воды – 1166 мг/л, общая жесткость – 11,1 мг.экв/л, сульфаты – 481 мг/л, водозабор Койташский, по скважинам № 3 и № 4: минерализация воды – от 1327 до 1701 мг/л, сульфаты – 642–876 мг/л, общая жесткость – 13,9-15,9 мг.экв/л. Хавастский водозабор, по скважинам № 10, № 11: минерализация воды – от 1400 до 2006 мг/л, сульфаты – от 570 до 1000 мг/л, общая жесткость – от 10,8 до 19,7 мг.экв/л.

Химический состав в течение года меняется слабо. Со снижением уровней в грунтовых водах незначительно уменьшается содержание гидрокарбоната и кальция с одновременным увеличением количества сульфата и магния. В целом воды Койташского, Сангзарского, Хавастского месторождений по основным показателям и бактериологическим свойствам соответствуют нормам ОzDSt-950 (вода питьевая). Однако за последние годы грунтовые воды месторождения на некоторых участках подвергались значительному загрязнению, в основном нитратом. Загрязнение соединениями азота проявляется в низовьях долины р. Сангзара за счет сельскохозяйственного фактора.

Влияние на подземные воды могут оказывать поверхностные водотоки основными водными артериями в Голодной степи р. Сырдарья и Сангзар, а также крупные магистральные каналы ДМ-1, ДМ-II, Южно-Голодностепский канал (ЮГК) им. Саркисова. Магистральные каналы, берущие воды для орошения из р. Сырдарьи, высокоминерализованные, до 2 г/л, и распределяются по площади орошаемых земель.

Река Сангзар является основной водной артерией Санзарского конуса выноса, где располагаются несколько централизованных водозаборов для водоснабжения г. Джизака питьевой водой. Питание этих водозаборов происходит за счет подруслового потока реки. В связи с этим может изменяться качество воды на водозаборах в случае загрязнения реки. Этому могут способствовать сбросные воды с коллекторов, сбросы загрязненных вод с предприятий и т.д.

Река Сангзар, выходя из долины, разбирается на сети каналов и арыков по всей площади конуса выноса. По данным исследования II, Нижне-Санзарская ЭГП и ИГП показали, что поверхностные воды р. Сангзар в районе г. Галляарала имеют минерализацию 0,5–0,7 г/л. По химическому составу – гидрокарбонатные кальциево-магниевые с рН 6,5–8,0 и жесткостью 7,2–7,8 мг.экв/л. В районе Кукгумбаз в реку сливаются воды коллекторов (Корабулок, Кичикбулок. Шурбулок) в объеме 1,9 м³/с. Эти коллекторно-дренажные воды образуются от сброса всех бытовых и промышленных сточных вод г. Галляарал и прилегающих к нему территорий. Результаты анализов воды показали, что коллекторно-дренажные воды имеют минерализацию 3,0 г/л, общая жесткость – 18–30 мг.экв/л и присутствуют тяжелые элементы: кадмий, алюминий, селен, превышающие ПДК. После смешения воды р. Сангзар имеют минерализацию 1,0–1,7 г/л, общую жесткость 11,8–12,0 мг.экв/л с присутствием тяжелых металлов.

Таким образом, основными загрязнителями поверхностных вод являются Корабулок, Шурбулок и другие возвратные дренажно-коллекторные сточные воды. Основным фактором режима содержания соединений азота в водах р. Сангзара является природный, а загрязнение вод реки соединениями азота определяется сельскохозяйственным фактором.

На конусе выноса р. Сангзар расположены грунтовые водозаборы Узбекистан, КСМ, Ташлак, Урда, Промзона. Водозабор Узбекистан расположен в головной части конуса выноса р. Сангзар. На этом участке опробованы подземные воды средне-верхнечетвертичного возраста. Фоновое значение минерализации и жесткости, по данным М. Джураева и др., составляет 0,64–0,98 г/л и 7,25–10,0 мг.экв/л, в воде отмечено присутствие свинца, кадмия и других токсичных элементов [2].

Водозабор Ташлак также расположен в головной части конуса выноса р. Сангзар. Этот участок находится под воздействием таких загрязняющих объектов, как поверхность р. Сангзар, промышленные предприятия и сбросные бытовые воды, фильтрующиеся в арык Чулмулканлик. Минерализация воды водозабора – 0,65–0,82 г/л, жесткость воды – 7,6–8,1 мг.экв/л, содержание алюминия – 1,1 ПДК, свинца – 1,26 ПДК, кадмия – 1,8 ПДК.

Водозабор КСМ также расположен в головной части конуса выноса (в восточной части), и здесь эксплуатируются верхне-среднечетвертичные водоносные комплексы. Анализ химического состава вод водозабора показал, что в их составе наблюдается повышение концентрации тяжелых элементов в значениях выше ПДК. Кроме групповых водозаборов, расположенных в конусе выноса р. Сангзар, были изучены одиночные водозаборы, расположенные на территории промышленных объектов, и другие эксплуатационные скважины.

Загрязнение подземных вод тесно связывается с составом поверхностных вод, поступающих из головной части конуса выноса, и, возможно, с утечкой стоков из промышленных объектов промзоны. Кроме того, у основного поверхностного стока р. Сангзар идет добыча гравия для строительства, которая играет тоже немаловажное значение в процессе питания и загрязнения (подрусловых потоков), являющихся основным составляющим подземных вод русловых отложений.

В пределах ряда перспективных месторождений пресных подземных вод началось интенсивное освоение земель фермерами с использованием на орошение подземных вод. К этим причинам ухудшения качества подземных вод прибавляется применение минеральных удобрений и ядохимикатов при сельскохозяйственных работах.

Таблица 1.

Качественная характеристика подземных вод крупных водопунктов Голодной степи

При анализе изменения минерализации, химического состава и загрязнения подземных вод конуса выноса р. Сангзар сделаны вполне научно обоснованные выводы:       

– минерализация подземных вод по всей долине р. Сангзар остается высокой, составляет от 0,7 до 2,0 г/л и является относительно неустойчивой во времени;    

– все арыки и каналы в городе, проходящие по площади конуса выноса, почти не бетонированы, на этих участках в период отсутствия воды они используются в качестве мусоросвалки и сбора коммунально-бытовых стоков населения, это постепенно приводит к ухудшению качества воды, происходит загрязнение подземных вод тяжелыми элементами. Также за счет длительного и бесхозяйственного использования вод появилось засоление почвогрунтов и подтопление северной части конуса выноса;

– основные промышленные предприятия территории, которые непосредственно влияют на изменение геологической среды, расположены в восточной и северо-восточной части конуса выноса р. Сангзар. Они влияют на формирование химического состава подземных вод конуса выноса в крайней части. Поэтому одними из первых подземные воды водозабора Сангзар (сельский) стали непригодными для питья;

– основными загрязнителями подземных вод являются коллекторно-дренажные воды Карабулок, Кичикбулок, Шурбулок, расположенные на юго-западе г. Джизака в долине р. Сангзар;

– подземные воды конуса выноса р. Сангзар загрязнены тяжелыми металлами, в том числе алюминием, свинцом, кадмием, они имеют повышенную минерализацию и общую жесткость.

В результате исследований установлено, что образованные техногенные факторы в пределах Голодной степи сейчас не оказывают прямого негативного влияния на гидродинамические и гидрохимические условия в перспективных месторождениях пресных подземных вод, расположенных в его окраинной части, – Зааминское, Раватское, Санзарское. Единственно в Предгорном месторождении пресных подземных вод нарушен процесс естественной разгрузки подземных вод. В Зааминском и Раватском месторождениях пресных подземных вод влияние негативных воздействий техногенных факторов проявляется слабо. В Санзарском месторождении пресных подземных вод, являющихся основным источником хозпитьевого водоснабжения г. Джизака и прилегающих населенных пунктов, влияние негативных последствий очень интенсивно, поэтому необходимо принять срочные мероприятия по улучшению рационального использования подземных вод.

Список литературы:

1. Ишанкулов Р., Норов А., Позилов М. Нарушение естественных процессов активного водообмена Голодностепского региона и его воздействие на изменение рационального использования ресурсов подземных вод // Создание систем рационального использования поверхностных, подземных вод бассейна Аральского моря. Материалы Международной научно-практической конференции. – Ташкент, 2003.
2. Особенность загрязнения подземных вод г. Джизака / М. Джураев [и др.]. –ГИДРОИНГЕО, 2003.
3. Позилов М.Н., Каримова Ф.С. Формирование химического состава вод Айдаркуль-Тузкан-Арнасайского техногенного объекта // Сборник научных статей по итогам работы Межвузовского международного конгресса «Высшая школа: научные исследования». – М., 2021. – С. 117.
4. Создание научной основы рационального использования водных ресурсов Центральной Азии в рыночных условиях / Р. Ишанкулов, Х.И. Валиев, А. Норов, М. Позилов // Создание систем рационального использования поверхностных, подземных вод бассейна Аральского моря. Материалы Международной научно-практической конференции. – Ташкент, 2003.
5. Эшонкулов Р., Норов А., Позилов М. Жиззах вилоятида сув ресурсларини ифлосланиш сабаблари // Загрязнение пресных вод аридной зоны и уменьшение. Материалы Международного симпозиума. – Ташкент, 2004.