ОСОБЕННОСТИ СЕЗОННОЙ ВАРИАЦИИ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОДЫ В БАССЕЙНЕ Р. ЖАЙЫК

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются особенности сезонной вариации химического состава воды в бассейне реки Жайык. Исследование основано на данных гидропоста «Январцево», где в зимне-весенний период проводился регулярный отбор проб для мониторинга гидрохимических показателей. Проанализированы основные ионы , общая жёсткость, показатель pH и величина сухого остатка. Установлено, что зимний период характеризуется более высокой минерализацией и стабильностью значений, тогда как весенний паводок приводит к разбавлению речной воды и снижению концентраций большинства ионов. Выявленные изменения обусловлены сочетанием природных факторов -таянием снега, увеличением поверхностного стока, сезонным перераспределением стока - а также влиянием антропогенной нагрузки на водосборную территорию. Полученные результаты отражают характерные сезонные тенденции и подтверждают необходимость постоянного гидрохимического мониторинга для оценки экологического состояния водных ресурсов бассейна р. Жайык.

ABSTRACT

The article examines the seasonal variation of the chemical composition of water in the Zhaiyk River basin. The study is based on data from the "Yanvartsevo" hydrological monitoring station, where regular water sampling was conducted during the winter–spring period to assess key hydrochemical indicators. The analysis includes major ions, total hardness, pH values, and total dissolved solids. The results show that the winter period is characterized by higher mineralization and more stable parameter values, while the spring flood leads to dilution of river water and a decrease in the concentrations of most ions. These changes are driven by natural factors - such as snowmelt, increased surface runoff, and seasonal redistribution of water flow - as well as anthropogenic impacts on the catchment area. The findings reflect typical seasonal patterns and highlight the need for continuous hydrochemical monitoring to assess the ecological state of water resources in the Zhaiyk River basin.

Ключевые слова: река Жайык, гидрохимия, сезонная вариация, зимне-весенний период, основные ионы, pH, гидропост Январцево, экологическое состояние.

Keywords: Zhaiyk River, hydrochemistry, seasonal variation, winter–spring period, major ions, pH, Yanvartsevo hydrological station, ecological status.

Введение

Река Жайык является третьей по длине рекой в Европе. Её общая протяжённость составляет 2430 км, из которых 1084 км проходят по территории Казахстана, а площадь          бассейна достигает 237 тыс. км² [1]. Верховья реки расположены в пределах Российской Федерации, тогда как нижнее течение охватывает Западно-Казахстанскую и Атыраускую области. По данным [2], среднее многолетнее значение годового стока р. Жайык составляет около 12,0 км³ (380 м³/с).

Жайык играет важнейшую, стратегическую роль в водообеспечении населения и поддержании функционирования различных отраслей экономики Западного Казахстана. Водные ресурсы реки активно используются для хозяйственно-бытовых, сельскохозяйственных и промышленно-производственных нужд всего бассейна.

Река Жайык относится к категории крупных трансграничных водотоков, что существенно усложняет вопросы её рационального использования и охраны. Как один из важнейших водных ресурсов региона, Жайык связывает территории России и Казахстана, и состояние её водных экосистем во многом зависит от согласованных действий обеих сторон. Трансграничный характер реки обуславливает необходимость разработки и соблюдения единых подходов к управлению водными ресурсами. Регулирование стока, водозабор для хозяйственных нужд, строительство гидротехнических сооружений, а также вопросы предотвращения загрязнения требуют постоянного взаимодействия между государствами. На современном этапе ключевыми направлениями        совместной деятельности являются мониторинг гидрологических условий, контроль качества воды, оценка антропогенной нагрузки и выработка механизмов устойчивого водопользования.

Особую значимость приобретает проблема загрязнения вод р. Жайык в её верховьях, поскольку большая часть техногенной нагрузки формируется на территории России и последовательно передаётся вниз по течению. В связи с этим Казахстан особое внимание уделяет вопросам экологической безопасности и снижению рисков ухудшения качества воды, так как даже незначительные изменения химического состава могут негативно отражаться на состоянии экосистемы, особенно в нижнем течении, где река является основным источником питьевой воды для населённых пунктов.

Жайык является основным источником пресной воды для населения Западного Казахстана, а также обеспечивает водоснабжение промышленных предприятий и сельскохозяйственных объектов. Важным аспектом функционирования реки является её вклад в опреснение северо-восточной части Каспийского моря, что оказывает существенное влияние на воспроизводство ценных промысловых видов рыб, включая осетровых. В условиях роста антропогенной нагрузки и изменения климата вопросы изучения гидрохимического состояния Жайыка приобретают особую актуальность.

Среди наиболее серьёзных проблем современного природопользования в пределах трансграничного бассейна р. Жайык  особенно выделяется интенсивное хозяйственное освоение территории. В бассейне реки расположены крупные промышленные объекты, оказывающие значительное техногенное воздействие на окружающую среду. К ним относятся Оренбургский и Карачаганакский газопромышленные комплексы, а также Магнитогорский и Орско-Халиловский металлургические комбинаты. Высокая концентрация промышленных предприятий приводит к увеличению нагрузки на водные ресурсы, что требует усиления контроля, мониторинга и разработки мер по снижению негативного влияния на экосистему реки [3].

В статье представлены результаты исследования сезонных изменений качества воды в бассейне реки Жайык на основе данных зимне-весеннего периода 2025 года. Анализ гидрохимических показателей выполнялся с использованием фотоколориметрических, титриметрических и потенциометрических методов. В исследовании основное внимание уделено динамике показателей pH, общей жёсткости, концентрациям кальция, магния, натрия, калия, сульфатов, хлоридов, а также величине сухого остатка. Сопоставление зимних и весенних значений позволило выявить выраженные сезонные колебания химического состава воды.

Для мониторинга гидрологического и гидрохимического режима реки Жайык функционирует разветвлённая система наблюдений, включающая ряд гидропостов, расположенных вдоль основного русла и его притоков [4].

Одним из таких ключевых пунктов является гидропост «Январцево», на котором осуществляется регулярный отбор проб воды с целью оценки сезонной динамики химического состава [5]. Данные, полученные на данном посту, позволяют проследить пространственно-временные изменения качества воды и используются в системе государственного экологического мониторинга.В таблице ниже представлены результаты анализа основных ионов и ключевых гидрохимических показателей.

Материалы и методы

В лабораторных условиях определялись рН (калиброванным рН-метром) и общая жёсткость (титрованием Трилоном Б). Концентрации основных ионов Ca²⁺ и Mg²⁺ определялись комплексонометрически, Na⁺ и K⁺ — методом пламенной фотометрии, SO₄²⁻ — турбидиметрически, Cl⁻ — аргентометрическим методом по Мору. Сухой остаток (TDS) измеряли гравиметрически после выпаривания фильтрованной воды при 105 °С. Все полученные данные сопоставлялись с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) для поверхностных вод Республики Казахстан, включая нормы для рН (6,5–8,5), общей жёсткости (<8 мг-экв/л), натрия (<200 мг/дм³), сульфатов (<500 мг/дм³), хлоридов (<350 мг/дм³) и сухого остатка (<1000 мг/дм³).

Результаты и обсуждения

Представленные в таблице данные отражают естественные сезонные колебания гидрохимических параметров воды реки Жайык. Изменение значений связано с комплексом природных и антропогенных факторов.

Полученные данные свидетельствуют о типичной сезонной трансформации химического состава воды, связанной с климатическими условиями зимне-весеннего периода. Снижение общей жёсткости и концентраций Ca²⁺ и Mg²⁺ объясняется весенним увеличением стока, разбавляющим минерализацию реки. Рост концентраций Na⁺ к марту–маю вероятно связан с поступлением талых вод, вымывающих натрий из почвенного слоя.

Таблица 1.

Динамика основных гидрохимических параметров р. Жайык в зимне-весенний сезон 2025 года

В зимние месяцы наблюдается относительно стабильное состояние воды, однако концентрации кальция, магния и хлоридов могут увеличиваться из-за меньшего притока талых и дождевых вод. С наступлением весны начинается активное таяние снега, что приводит к разбавлению речной воды и снижению общей жёсткости, кальция и магния. Одновременно увеличивается поступление поверхностного стока, что объясняет колебания натрия, сульфатов и сухого остатка. Повышение или снижение pH также связано с сезонной перестройкой гидрологического режима: весной вода становится более разбавленной и менее минерализованной, что отражается на кислотно-щелочном балансе.Таким образом, изменения цифр в таблице являются закономерными и отражают переход от зимнего маловодного периода к весеннему паводку, когда состав воды активно изменяется под влиянием талых вод, температуры и поступления минеральных веществ с водосборной территории.

Заключение

Проведённое исследование выявило характерные сезонные колебания гидрохимических показателей воды р. Жайық в зимне-весенний период 2025 года. Все анализируемые параметры находились в пределах санитарно-гигиенических нормативов, что свидетельствует об удовлетворительном экологическом состоянии водных ресурсов на данном участке реки. Снижение жёсткости и минерализации к весне обусловлено естественными гидрологическими процессами — увеличением стока и разбавлением талой водой. Полученные результаты могут быть использованы для мониторинга качества воды, оценки сезонной нагрузки на экосистему и формирования рекомендаций по дальнейшему контролю состояния бассейна реки.

Список литературы:

1. Никонова Р.Е. Многолетняя изменчивость составляющих водного баланса Каспийского моря и ее роль в колебаниях уровня// Материалы Всесоюзного совещания по проблеме Каспийского моря, 3-5 июня, 1991. – Гурьев, 1991.
2. Ресурсы поверхностных вод СССР. Т. 12. Нижнее Поволжье и Западный Казахстан. Вып.1. – Л.: Гидрометеоиздат, 1971. –411 с.
3. Шикломанов И.А., Бабкин В.И., Балонишникова Ж.А. Водные ресурсы, их использование и водообеспеченность в России: современные и перспективные оценки / Водные ресурсы, 2011,т. 38, №2. С.131-141.
4. Чибилёв А.А. Бассейн Урала: история, география, экология // Екатеринбург: УрО РАН, 2008.312 с.
5. Тюлебаева С. С. Динамика загрязнения воды реки Урал / С. С. Тюлебаева // Символ науки. – 2022. – № 8–2. –С. 83–84. – EDN VHJUDL.