ВЗАИМОСВЯЗЬ МИНЕРАЛИЗАЦИИ И СОДЕРЖАНИЯ ГЛАВНЫХ ИОНОВ В ВОДЕ ОЗЕР ХОРЕЗМСКОЙ ОБЛАСТИ

RELATIONSHIP BETWEEN WATER MINERALIZATION AND THE CONCENTRATION OF MAJOR IONS IN THE LAKES OF THE KHOREZM REGION

Нишонов Б.Э. Саттарова Ф.Ю. Разикова И.Р.

05.04.2026 52

4(142)

Цитировать:

Нишонов Б.Э., Саттарова Ф.Ю., Разикова И.Р. ВЗАИМОСВЯЗЬ МИНЕРАЛИЗАЦИИ И СОДЕРЖАНИЯ ГЛАВНЫХ ИОНОВ В ВОДЕ ОЗЕР ХОРЕЗМСКОЙ ОБЛАСТИ // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2026. 4(142). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/22298 (дата обращения: 21.04.2026).

Прочитать статью:

DOI - 10.32743/UniChem.2026.142.4.22298

АННОТАЦИЯ

В статье исследовано содержание главных ионов (гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов, натрия, калия, кальция и магния) в водах озёр Хорезмской области Узбекистана. Проведён анализ их количественных показателей, а также изучена взаимосвязь между минерализацией воды и её ионным составом. Установлено, что воды исследованных водоёмов преимущественно относятся к сульфатно-натриевому и сульфатно-хлоридно-натриевому гидрохимическим типам. Результаты корреляционного анализа показали наиболее высокую степень взаимосвязи между минерализацией и содержанием сульфатов, хлоридов, и ионов натрия и калия, что свидетельствует о значительном влиянии данных компонентов на формирование общей минерализации озёрных вод.

ABSTRACT

The article examines the content of major ions (bicarbonates, chlorides, sulfates, sodium, potassium, calcium, and magnesium) in water of lakes in the Khorezm region, Uzbekistan. An analysis of their quantitative indicators was carried out, and the relationship between water mineralization and its ionic composition was studied. It was established that water of the studied lakes mainly belong to the sulfate–sodium and sulfate–chloride–sodium hydrochemical types. The results of the correlation analysis showed the strongest relationships between mineralization and content of sulfates, chlorides, and ions of sodium and potassium, indicating the significant influence of these components on the formation of the overall mineralization of lake waters.

Ключeвыe cлoвa: озера, ионы, анионы, катионы, минерализация, качество воды, Хорезмская область, Узбекистан.

Keywords: lakes, ions, anions, cations, mineralization, water quality, Khorezm region, Uzbekistan.

Введение. Ионы играют важную роль в формировании химического состава природных вод и определяют их основные физико-химические свойства. К числу главных ионов относятся натрий, калий, кальций, магний, хлориды, сульфаты и гидрокарбонаты, которые формируют минеральный состав природных вод. Их содержание и соотношение отражают особенности гидрохимического режима водных объектов и позволяют оценить природные и антропогенные процессы, влияющие на качество воды [1, 2]. Изучение распределения основных ионов имеет важное значение для анализа состояния водных объектов и рационального использования водных ресурсов [2].

Хорезмская область расположена на северо-западе Республики Узбекистан и характеризуется засушливым климатом, ограниченными водными ресурсами
и интенсивным развитием орошаемого земледелия. В условиях активного водопользования особую роль играют многочисленные водоёмы, формирующиеся в результате ирригационной деятельности [3].

В настоящее время на территории Хорезмской области насчитывается более 450 озёр, большинство из которых относятся к ирригационно-сбросным водоёмам, образованным за счёт коллекторно-дренажных и сбросных вод [4]. Эти озёра выполняют важные хозяйственные и экологические функции. Они используются для нужд ирригации, служат местами отдыха и рекреации населения, а также являются значимыми объектами для развития рыбного хозяйства. Кроме того, такие водоёмы оказывают влияние на формирование локальных экосистем, поддерживая биоразнообразие водных и прибрежных организмов [3-5].

Формирование озёр за счёт дренажно-сбросных вод приводит к накоплению растворённых солей и различных химических соединений, что может существенно изменять их гидрохимический режим и экологическое состояние. В связи с этим изучение ионного состава вод озёр Хорезмской области представляет собой актуальную научную задачу, необходимую для оценки их экологического состояния и рационального использования водных ресурсов.

Цель исследования – изучение изменений ионного состава воды озёр Шуркуль, Янгикадам, Тамирчи, Отботган, Чегара, Сардоба и Эчкиёр, расположенных в Хорезмской области Республики Узбекистан (рис.1.), а также выявление характера взаимосвязи между минерализацией воды и содержанием главных ионов.

Рисунок 1. Карта схема расположения исследованных озер

Материалы и методы. В 2022 году проводился ежемесячный отбор проб воды из озёр Шуркуль, Янгикадам, Тамирчи, Отботган, Чегара, Сардоба и Эчкиёр в соответствии с методическими указаниями по отбору и анализу поверхностных вод [6]. В отобранных пробах определяли содержание главных ионов: гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов, натрия, калия, кальция и магния. На основе полученных данных были рассчитаны средние, минимальные и максимальные значения содержания указанных ионов в воде озёр. Для расчета ионного состава вод озер при разной минерализации были составлены уравнения регрессии, представляющие взаимосвязь минерализации и главных ионов.

Результаты и обсуждения. Гидрокарбонаты (HCO₃^⁻) являются одним из основных компонентов анионного состава природных вод и играют важную роль в формировании их минерализации. Их содержание в воде исследуемых озёр Хорезмской области изменяется в течение года и зависит от гидрологического режима водоёмов, поступления оросительных и коллекторно-дренажных вод, а также процессов испарения. Хлориды (Cl^-) относятся к наиболее устойчивым компонентам ионного состава природных вод и часто служат показателем степени минерализации. Сульфаты (SO₄^2-) также занимают значительное место в анионном составе воды и связаны с процессами вымывания солей из почв и горных пород, а также поступлением дренажных вод сельскохозяйственных территорий. Среди катионов важную роль играют натрий (Na⁺), калий (K⁺), кальций (Ca²⁺) и магний (Mg²⁺). Их содержание в воде озёр формируется главным образом в результате растворения минеральных соединений, а также поступления оросительных и коллекторно-дренажных вод. Кальций и магний относятся к основным компонентам катионного состава природных вод и участвуют в формировании их химического состава и минерализации.

В результате проведённых гидрохимических исследований были получены данные о содержании главных ионов в воде озёр Шуркуль, Янгикадам, Тамирчи, Отботган, Чегара, Сардоба и Эчкиёр, расположенных в Хорезмской области. Анализ полученных результатов позволил выявить особенности ионного состава воды данных озёр, а также определить диапазоны изменений концентраций главных анионов и катионов в течение года. В таблице 1 приведены пределы концентраций главных ионов в воде изученных озер.

Таблица 1.

Содержание ионов в воде озер Хорезмской области, мг/дм³

Названия озёр	HCO₃^-	Cl^-	SO₄^2-	Na⁺₊ K⁺	Ca²⁺	Mg²⁺
Шуркул	36,6-207	1466-2321	1361-1981	1137-1894	200,4-240,5	85,1-297,9
Янгикадам	148-339	393,5-1012	798-1766	410-1004	106,2-205,4	86,9-221,9
Тамирчи	68,6-474	517,8-1328	794-2459	378-1230	120,2-285,6	113,1-422,5
Отботган	27,5-131	238,7-2990,5	458-3436	222-3092	96,2-156,3	49,8-133,2
Чегара	65,6-139	109,9-1678,9	214-1949	313-1286	68,1-320,6	27,4-288,2
Сардоба	83,9-133	603,3- 1797	1194-2342	615-1599	140,3-330,7	107-305,6
Эчкиёр	27,5-160	324,5- 928,6	481-1555	226-1028	108,2-260,5	48,6-197,6

Как видно из таблицы, химический состав воды озёр Хорезмской области характеризуется значительной изменчивостью содержания главных ионов. Содержание гидрокарбонатов (HCO₃^⁻) варьирует в относительно широких пределах от 27,5 до 474 мг/дм³. Содержание хлоридов достигает наибольших значений в озере Отботган (до 2990,5 мг/дм³), что указывает на высокий уровень засоления. Содержание сульфатов также характеризуется значительными колебаниями, максимальные значения отмечены в озере Отботган (до 3436 мг/дм³) и Тамирчи (до 2459 мг/дм³). Среди катионов преобладают натрий и калий (Na⁺+K⁺), содержание которых достигает 3092 мг/дм³, что характерно для вод с повышенной минерализацией. Концентрации кальция (Ca²⁺) и магния (Mg²⁺) изменяются в меньших пределах.

На рисунке 1 представлено среднегодовая минерализация и концентрации главных ионов в воде исследуемых озёр Хорезмской области.

Рисунок 1. Минерализация и ионный состав воды исследуемых озёр Хорезмской области

Полученные данные показывают, что уровень минерализации воды значительно варьирует между озёрами. Наибольшее значение минерализации былщ в озере Шуркул (5500 мг/дм³), наименьшая минерализация наблюдалась в озере Отботган (2700 мг/дм³).

Анализ ионного состава показывает, что среди анионов преобладают сульфаты и хлориды. Концентрация сульфатов достигает максимальных значений в озёрах Отботган и Тамирчи и Сардоба, что свидетельствует о значительном влиянии процессов испарения и поступления коллекторно-дренажных вод. Содержание хлоридов также достаточно высокое, особенно в озере Отботган. Среди катионов ионы натрия и калия имеют более высокие концентрации. Концентрации кальция и магния значительно ниже по сравнению с натрием и калием и изменяются в меньших пределах.

Согласно классификации О.А. Алёкина, озёра по степени минерализации подразделяются на три группы: озёра с содержанием растворённых солей до 1000 мг/дм³ относятся к пресным, от 1000 до 2500 мг/дм³ - солоноватым, а свыше 2500 мг/дм³ - солёным озёрам [7]. Результаты анализов показали, что все исследованные озера Хорезмской области относятся к соленым озерам согласно классификации Алекина.

Также, О.А. Алёкин предложил классификацию озёр по преобладающим основным ионам в составе воды (гидрокарбонатным, сульфатным и хлоридным анионам, а также катионам кальция, магния, натрия и калия) и степени минерализации. Согласно этой классификации, воды исследуемых озёр относятся преимущественно к сульфатно-натриевому и сульфатно-хлоридно-натриевому типам, характерным для солёных озёр.

В работе также была изучена зависимость между общей минерализацией и содержанием основных ионов (табл. 2).

Наиболее тесная корреляционная связь между минерализацией анионами отмечается для сульфатов и хлоридов. Коэффициенты корреляции для этих ионов в большинстве озёр варьируют в пределах 0,95–0,99, что свидетельствует о высокой зависимости общей минерализации воды и содержания этих ионов. Высокие значения коэффициента корреляции также характерны для ионов натрия и калия, где r достигает 0,92–0,99, что указывает на значительную роль этих катионов в формировании минерализации озёрных вод.

Для кальция и магния степень связи с минерализацией несколько ниже и изменяется в более широких пределах. Например, в некоторых озёрах коэффициенты корреляции для кальция достигают 0,92–0,96.

Наименьшая зависимость от минерализации наблюдается для гидрокарбонатов, для которых коэффициенты корреляции в ряде озёр имеют сравнительно низкие значения (0,01–0,65).

Все вышеуказанное показывает, что основным источником поступления воды в эти озера является коллекторно-дренажные воды.

Таблица 2.

Взаимосвязь минерализации и главных ионов в воде исследуемых озёр Хорезмской области

Уравнение регрессии	Коэффициент корреляции и его погрешность r ± s_r	Уравнение регрессии	Коэффициент корреляции и его погрешность r ± s_r
Шуркул		Янгикадам
HCO₃^-= -0,0102ΣU+206,78	0,13±0,19	HCO₃^-=0,0485ΣU+84,928	0,65±0,11
SO₄^2-= 0,3036ΣU+54,11	0,90±0,04	SO₄^2-= 0,3936ΣU+6,7345	0,99±0,003
Cl^- = 0,3593ΣU+209,07	0,94±0,02	Cl^- =0,2363ΣU-74,752	0,97±0,01
Ca²⁺ = 0,0128ΣU+142,47	0,55±0,14	Ca²⁺ =0,0382ΣU+31,926	0,92±0,03
Mg²⁺ =0,0383ΣU+14,297	0,48±0,15	Mg²⁺ =0,0456ΣU+4,9089	0,88±0,04
Na⁺+К⁺= 0,2992ΣU-226,84	0,92±0,03	Na⁺+К⁺=0,2396ΣU-60,471	0,99±0,005
Тамирчи		Отботган
HCO₃^-= 0,066ΣU -9,515	0,66±0,11	HCO₃^-=0,0003ΣU+78,888	0,01±0,19
SO₄^2-= 0,4183 ΣU -56,792	0,99±0,003	SO₄^2-= 0,1762ΣU+798,46	0,34±0,17
Cl^- = 0,2181ΣU+12,273	0,97±0,01	Cl^- =0,1896ΣU+428,41	0,38±0,17
Ca²⁺ = 0,0424 ΣU+12,104	0,93±0,03	Ca²⁺ =0,0101ΣU+140,28	0,21±0,10
Mg²⁺ =0,0781 ΣU-82,978	0,94±0,02	Mg²⁺ =0,042 ΣU+12,892	0,96±0,0,02
Na⁺+К⁺= 0,1556 ΣU+242,13	0,64±0,119	Na⁺+К⁺=0,1227ΣU+525,06	0,25±0,18
Чегара		Сардоба
HCO₃^-= -0,002 ΣU + 114,47	0,14±0,19	HCO₃^-=-0,001 ΣU+115,02	0,08±0,19
SO₄^2-= 0,3839 ΣU+ 101,54	0,97±0,01	SO₄^2-= 0,324 ΣU+171,78	0,95±0,02
Cl^- = 0,304 ΣU-213,24	0,95±0,02	Cl^- =0,3399 ΣU-253,61	0,96±0,01
Ca²⁺ = 0,0455 ΣU+62,196	0,77±0,08	Ca²⁺ =0,0323ΣU+63,807	0,65±0,11
Mg²⁺ =0,0149 ΣU+93,135	0,26±0,18	Mg²⁺ =0,0522 ΣU-30,844	0,92±0,03
Na⁺+К⁺= 0,1756 ΣU+175,47	0,77±0,08	Na⁺+К⁺=0,2564 ΣU-81,683	0,99±0,004
Эчкиёр
HCO₃^-= 0,01 ΣU + 88,549		0,25±0,18
SO₄^2-= 0,423 ΣU -57,399		0,99±0,004
Cl^- = 0,2286 ΣU+15,924		0,98±0,01
Ca²⁺ = 0,0526 ΣU+36,731		0,96±0,02
Mg²⁺ =0,0335 ΣU+35,462		0,60±0,12
Na⁺+К⁺= 0,2444 ΣU-104,2		0,96±0,02

Заключение. В результате проведённых исследований был определен ионный состав воды озёр Шуркул, Янгикадам, Тамирчи, Отботган, Чегара, Сардоба и Эчкиёр, расположенных на территории Хорезмской области Республики Узбекистан. Установлено, что химический состав воды исследуемых озёр характеризуется значительной изменчивостью содержания главных ионов. Среди анионов наибольшие концентрации наблюдаются у сульфатов и хлоридов, тогда как содержание гидрокарбонатов значительно ниже. Среди катионов преобладают ионы натрия и калия, в то время как концентрации кальция и магния изменяются в меньших пределах.

Анализ минерализации воды показал, что её значения варьируют в пределах 2700–5500 мг/дм³, что позволяет отнести воды исследуемых озёр к категории соленых. Согласно классификации О.А. Алекина, воды данных водоёмов преимущественно относятся к сульфатно-натриевому и сульфатно-хлоридно-натриевому типу.

Построенные регрессионные уравнения позволили выявить зависимость между общей минерализацией воды и содержанием основных ионов. Наиболее высокая корреляционная связь установлена для сульфат-ионов, хлоридов и ионов натрия и калия, что свидетельствует о значительном влиянии этих компонентов на формирование минерализации озёрных вод. Полученные зависимости могут быть использованы для оценки и прогнозирования изменений ионного состава воды при изменении уровня минерализации.

Список литературы:

А.М. Никаноров. Гидрохимия. - СПб: Гидрометеоиздат, 2001. - 444 с.
А.М.Никитин. Озера Средней Азии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 106 с.
B.Nishonov, D.Fayzieva, M.Shanafield, M.Rosen, J.Scott, L.Saito, J.Lamers. Investigating the water quality of small lakes in Khorezm region, Uzbekistan. // Abstracts of the 4th International Conference BALWOIS 2010. - 25-29 May 2010, Ohrid, Republic of Macedonia. - Volume II. - PP. 522-523.
Saito L., Fayzieva D., Rosen M.R., Nishonov B., Lamers J., Chandra S. Using Stable Isotopes, Passive Organic Samplers and Modeling to Assess Environmental Security in Khorezm, Uzbekistan. NATO Science for Peace Project. Final Report. - 2010. - 36p.
Crootof A., Mullabaev N., Saito L., Atwell L., R.Rosen M., Bekchonova M., Ginatullina E., Scott J., Chandra S., Nishonov B.,.Lamers J.P.A, Fayzieva D. Hydroecological condition and potential for aquaculture in lakes of the arid region of Khorezm, Uzbekistan. // Journal of Arid Environments. – 2015. – V.117. – P.37-46.
Семенов А.Д. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 541 с.
Алекин О.А. Основы гидрохимии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1970. – 440 с.

Информация об авторах