Мониторинг содержания химических элементов в водных источниках региона Приаралья.

Берденкулова А.Ж., Ибадуллаева С.Ж., Абдраманова Г.Б., Ажмолдаева К.

Кызылординский государственный университет им. Коркыт Ата

Арал и Приаралье уже в течение многих лет признаются зоной экологической катастрофы. С начала 60-х гг. 20-го века, когда был достигнут предел гидрологического равновесия бассейна, происходило безоглядное расширение масштабов ирригации, что привело к резкому сокращению речного стока, и Арал стал быстро высыхать. Одновременно из-за избыточного обводнения и плохого дренажа происходило подтопление и засоление больших площадей, потеря огромных земельных массивов. Их деградация усугублялась растущим применением пестицидов. Высохшее дно Аральского моря получило название новой пустыни - Арал-кум. Более 30 тыс. км² покрыты солончаками и смесью соли и высохшего ила. Эта соленая пыль с примесью пестицидов рассеивается ветрами и становится одним из главных загрязнителей атмосферы [1, 2, 3].

Исследования проведенные на территории Кызылординской области экологической, медицинской санитарно-эпидемиологической службами еще в конце 20 столетия, показали значительное превышение предельно допустимых концентраций в почве, воде, растительных материалах, тканях животных региона таких токсикантов, как соли тяжелых металлов, пестициды, гербициды, различные производные гидразина и др. [4, 5, 6]. Однако, при этом длительного мониторинга химического состава воды из разных источников в Приаралье, в том числе по содержанию ионов тяжелых металлов и других химических элементов, в последние годы не проводилось. 

Материал и методы исследования. Пробы воды отбирали в Казалинском, Кармакшинском, Жалагашском, Теренозекском районах (северный регион, СР), Шиелийском, Жанакорганском районах (южный регион, ЮР), а также в Кызылорде (КО), расположенной между Теренозекским и Шиелийским районами.

В пробах атомно-адсорбционным методом определяли содержание ионов тяжелых металлов.

Результаты исследований и их обсуждение. Данные, полученные в отношении содержания ионов тяжелых металлов, обобщены в рис. 1-2.

В 2002 году количество ионов кадмия в воде из открытых источников, расположенных в СР (0,007±0,0004 мг/дм³), было на 75,0% выше (р<0,001), чем в КО (0,004±0,0002 мг/дм³) и на 133,3% (р<0,001), чем в ЮР (0,003±0,0003 мг/дм³), при ПДК равном 0,001 мг/дм³что отражено на рисунке 3.

СР – северные регионы; КО – Кызылорда; ЮР – южные регионы

ШРК = 0,001 мг/дм³

Рисунок 1 – Изменение содержания ионов кадмия (мг/дм³) в воде открытых водоемов из различных регионов Приаралья в 2002-2006 годы

Максимальный уровень ионов кадмия для СР был зафиксирован в 2004 году, когда он равнялся 0,009±0,001 мг/дм³, что на 28,5% было выше значений, зарегистрированных в 2002 году, и в 2,25 раза (р<0,001) больше по сравнению с минимальными величинами (0,004±0,0002 мг/дм³), отмеченными в 2005 году. В свою очередь, уровень этого токсиканта в 2003 году был меньше величин 2002 года на 42,9% (р<0,01). К 2006 году уровень ионов кадмия в воде несколько поднялся. Наименьшее количество ионов меди в воде из открытых источников КО было отмечено нами в 2005 году - 0,002±0,0003 мг/дм³ (меньше максимального уровня, зафиксированного в 2002 году, на 50,0%, р<0,05), а к 2006 году концентрация ионов кадмия в воде КО повысилась и достигла 0,003±0,0003 мг/дм³, будучи ниже уровня 2000 года на 25,0%. Содержание ионов кадмия в воде ЮР в 2003 и 2005 годах было равно значениям, зафиксированным в 2006 году, снижаясь к 2004 и 2006 году на 33,7% (р<0,05) и достигая величин, равных 0,002±0,0004 мг/дм³ (рисунок 1).

Как видно из рисунка 2, содержание катионов железа в воде открытых источников в различных регионах Приаралья менялось с той же закономерностью, что и других исследованных ионов.

СР – северные регионы; КО – Кызылорда; ЮР – южные регионы

ПДК = 0,03 мг/дм³

Рисунок 2 – Изменение содержания ионов железа (мг/дм³) в воде открытых водоемов из различных регионов Приаралья в 2000-2004 годы

Так в 2002 году в воде из СР концентрация ионов железа достигала максимальных 0,35±0,02 мг/дм³ и была выше на 84,2% (р<0,001), чем из КО (0,19±0,01 мг/дм³), и на 66,7% (р<0,001), чем из ЮР (0,21±0,01 мг/дм³) при ПДК равном 0,3 мг/дм³. В дальнейшие годы наблюдалось постепенное снижение содержания ионов железа в воде из СР до минимальных величин в 2005 и 2006 годах - 0,25±0,02 мг/дм³, что было меньше значений начального этапа исследования в 2000 году на 28,6% (р<0,05). Концентрация ионов железа в воде из КО повышаясь к 2003 году на 10,5% до максимальных значений, равных 0,21±0,01 мг/дм³, в последующие годы снижалась, достигая максимальных величин к 2005-2006 годам (0,13±0,01 мг/дм³), что было ниже значений, зафиксированных в 2002 году на 31,6% (р<0,05) и меньше максимальных величин на 38,1% (р<0,01). Количество ионов железа в воде из ЮР в 2002 году было максимальным, снижаясь на 47,7% (р<0,01) до минимальных величин, равных 0,11±0,01 мг/дм³, в 2004 и 2006 годах (рисунок 2).

Так, имеется четкая зависимость между обследованным регионом в направлении юг-север и содержанием ионов тяжелых металлов в воде: для ионов кадмия - коэффициент корреляции r = 0,961; р<0,001; для ионов железа - коэффициент корреляции r = 0,956; р<0,001. Эти данные свидетельствуют о сохранении в 2002-2006 годах достоверного превышения количества ионов всех исследованных металлов в пробах воды, взятых из открытых водоемов, по направлению от южных, более экологически благополучных регионов, до северных, экологически неблагополучных регионов.

Таким образом, как показали проведенные исследования в воде, добытой из открытых водоемов различных регионов Кызылординской области, в отдельные годы периода наблюдения (2002-2006 год) отмечалось превышение ПДК по содержанию таких элементов, как кадмий и железо. При этом более высокие показатели зарегистрированы в приближенных к Аралу морю северном регионе.

Список использованной литературы

1. Баймуратов У. О решении социально-экономических и экологических проблем Приаралья //Вестник АН КазССР. 1990. № 9. С.55-56.

2. Мусабеков К.К., Жанбеков Х.Н., Сейтжанов А.Ф., Жетписбай Д.Ш. Токсикологическое воздействие тяжелых металлов на окружающею среду //Вестник КазГУ. Сер. экол. 2000. № 1 (8). С. 56-59.

3. Кольбай И., Берденкулова А.Ж., Ибадуллаева С.Ж., Бахтиярова Ш.К., Тлеулиев К.Д., Сактапбергенова Г. Сопряженность параметров кардиогемодинамики и дыхания у жителей Приаралья с содержанием ионов тяжелых металлов в воде и почвах этого региона. //Вестник АН КазССР. 2006. № 4. С. 32-35.

4. Шарипова М.А., Бигалиев А.Б., Жунусова К.Х., Халилов М.Ф. Использование патогенетических критериев для экологической оценки состояния окружающей среды //Вестник КазНУ. Серия экологическая. 2000. № 1(8). С.42-44.

5. Бейсенова Э. Арал теңізінің зерттелу тарихынан //Арал тағдыры. Алматы, 1989. Б.8-31.

6. Нұрғызарынов А., Шапшанов Қ. Арал өңірінде өндірісті экологияландыру. Алматы; НПЦФЗОЖ, 2001. 145 б.