Экологическая характеристика Ишимского водохранилища и реки Ишим

Рассмотрены основные источники антропогенного влияния на Ишимское водохранилище и реку Ишим от истока до границы Акмолинской области. Изучено санитарно-гигиеническое состояние тер­риторий, прилегающих к руслу р. Ишим и Ишимского водохранилища. Также приведены данные ана­лиза гидрохимического состояния воды и качественная характеристика поверхностных вод, на осно­вании которых дана общая оценка экологического состояния водных объектов. Анализ результатов свидетельствует об относительно удовлетворительном состоянии воды в реке Ишим и Ишимском во­дохранилище и неудовлетворительном экологическом состоянии таких территорий, как село При-ишимское, Есиль, Центральное, расположенных вдоль береговой линии. 

Река Ишим для многих регионов Казахстана является важнейшим водным ресурсом, благодаря которому орошаются поля, население получает пресную воду. В ходе разливов реки не только зали­ваются луга, но и пополняется рыбой большое количество озер и стариц, которые располагаются в непосредственной близости от нее [1].

Река Ишим берет начало со склонов гор Нияз на севере Карагандинской области (Осакаровский район) и впадает в р. Иртыш за пределами Казахстана. Длина реки 2507 км, площадь водосбора 177 тыс. км². В пределах области длина р. Ишим 64 км, водосборная площадь 2350 км², средний ук­лон 4 промилле [2-4].

На протяжении карагандинской части своего пути река принимает множество притоков, наибо­лее значительными из которых являются р. Батпак, Каргалы и Актасты. Долина реки в верховьях уз­кая (10-100 м), берега русла обрывистые, скалистые, с превышением над урезом воды до 2,5 м.

В 40 км от истока река зарегулирована Ишимским водохранилищем сезонного регулирования стока объемом 9,2 млн м³.

Водохранилище имеет вытянутую форму, сужаясь с запада к югу. Длина водохранилища 4,5 км, ширина 500 м (максимальная — 950 м), средняя глубина 4 м (максимальная — 11 м). Долина водо­хранилища широкая, берега местами обрывистые, с превышением над урезом воды до 1,5 м, а также пологие, с четкой береговой линией [2, 4].

Территория бассейна реки Ишим и Ишимского водохранилища в пределах Карагандинской об­ласти относится к району резко выраженного недостаточного увлажнения. Поверхностный сток фор­мируется, главным образом, за счет талых снеговых вод. Дождевые осадки в большинстве случаев только незначительно дополняют снеговое питание в период половодья. Летом дефицит влажности воздуха и иссушенность почвы настолько велики, что осадки почти полностью расходуются на сма­чивание верхнего слоя почвы и испарения и практического значения в формировании стока не име­ют. Осенние осадки обусловливают степень увлажненности водосбора и оказывают лишь регули­рующее влияние на весенний сток. Подземное питание невелико [5].

Река Ишим является трансграничным водоемом. Так, во время половодья наблюдается превы­шение ПДК рыбохозяйственных водоемов по железу общему. При ПДК рыбохозяйственных водо­емов = 0,1 мг/л содержание железа общего доходит до 1 мг/л, в меженный период содержание железа общего колеблется от 0,1 мг/л до 0,4 мг/л.

Основной отраслью антропогенной деятельности на берегах р. Ишим в настоящее время являет­ся сельское хозяйство, представленное как земледелием, так и животноводством. Также рассматри­ваемый участок русла р. Ишим можно охарактеризовать как сельскохозяйственный регион со сравни­тельно высокой плотностью населения и развитой инфраструктурой. Перечисленные выше особенно­сти обусловливают воздействие на реку именно в результате сельскохозяйственной деятельности на­селения, а также в процессе проживания сельского населения в населенных пунктах на берегу реки [2-4].

В непосредственной близости от русла расположены населенные пункты с. Есиль (быв. с. Лит-винское), Центральное, Пионерское, Приишимское. Урбанизированные территории, кроме застройки, строений и других объектов, включают в себя территории, осложненные к использованию в сфере сельскохозяйственного производства, наличием на них отходов строительных материалов, свалок, остатков земляных работ, разваленных строений, канав, всевозможных отсыпок и т.п.

Общая площадь водоохранной зоны реки Ишим в пределах Карагандинской области составляет 8018,27 га, включая площадь водоохранной полосы 1544,11 га [2].

Акватория Ишимского водохранилища находится на территории Осакаровского района Кара­гандинской области. Земли, расположенные вблизи водохранилища, используются исключительно в сельскохозяйственных целях. Представлены они как пастбищами, так и сенокосами. В непосредст­венной близости от берега расположен населенный пункт — с. Центральное, подавляющее большин­ство населения которого занимается сельскохозяйственным производством [5].

Общая площадь водоохранной зоны Ишимского водохранилища составляет 510,9561 га, вклю­чая площадь водоохранной полосы 44,2899 га [2].

Материалом для исследований послужили участки территорий прибрежной зоны изучаемых водных объектов.

Обследование первого участка проводилось от истоков реки вдоль береговой линии по обоим берегам реки до участка русла, с расположенным на берегу с. Приишимским.

Санитарно-гигиеническое состояние территорий, прилегающих к руслу по обоим берегам, мож­но охарактеризовать как благоприятное. Рассеянных и сосредоточенных источников загрязнения в ходе проведения обследования не обнаружено.

На участке от окраины с. Приишимское вдоль береговой линии по обоим берегам реки до места соединения р. Ишим с Ишимским водохранилищем обнаружены разрозненные свалки бытового и строительного мусора общей площадью до 2,5-3 га. Данные свалки подлежат обязательной ликвида­ции. Непосредственно в населенном пункте на подворьях осуществляется складирование навоза, имеется большое количество сельскохозяйственной техники и металлолома. Ситуация осложняется отсутствием системы централизованного канализирования поселка. Санитарно-гигиеническое со­стояние села Приишимское и прилегающих территорий является неудовлетворительным и требую­щим применения мероприятий, направленных на ликвидацию источников загрязнения.

Село Центральное расположено на левом берегу реки, в непосредственной близости от русла (см. табл.). Ниже по течению от с. Центральное начинается Ишимское водохранилище. Село отделе­но от реки защитной земляной дамбой, предохраняющей населенный пункт от подтопления в период половодья и одновременно выполняющей санитарные функции, перехватывая поверхностный сток с территории населенного пункта. Территория, прилегающая к реке, занята в основном огородами. Для полива водозабор осуществляется из реки.

На территории участка от Ишимского водохранилища до границы Акмолинской и Карагандин­ской областей обнаружены склады золошлака и металлолома, замазученные грунты. Село Есиль, расположенное на левом берегу реки (см. табл.), является наиболее крупным населенным пунктом по р. Ишим в пределах Карагандинской области. Санитарно-гигиеническое состояние населенного пункта, а особенно двух параллельных улиц, прилегающих к реке, по результатам проведенного об­следования, можно охарактеризовать как неудовлетворительное.

В ходе обследования прибрежной территории Ишимского водохранилища, а именно левого бере­га, выявлены повсеместно распространенные множественные свалки навоза, разрозненный бытовой мусор, представленный стеклянной и пластиковой тарой, полиэтиленовыми пакетами и всевозможны­ми текстильными изделиями площадью 100-200 м², которые подлежат обязательной ликвидации.

Следующий исследуемый участок — от с. Центральное до верхнего бьефа Ишимского водохра­нилища. На окраине села в непосредственной близости от воды выявлены разрозненные свалки бы­тового и строительного мусора. Санитарно-гигиеническое состояние села Центральное и прилегаю­щих территорий является неудовлетворительным. Территория поселка и прилегающих к поселку зе­мельных участков, попадающие в водоохранную зону, подлежат обязательной очистке от свалок му­сора, отходов сельского хозяйства (навоз), золошлака и других загрязнений.

Исследование территории по правому берегу Ишимского водохранилища до гидротехнических сооружений данного водоема выявило, что антропогенное воздействие исследуемой территории ми­нимально и характеризуется использованием местным населением рассматриваемой территории в качестве пастбищ и сенокосов.

В воде водохранилища, ближе к нижнему бьефу, имеются три подпорных сооружения старой дамбы, не препятствующие водотоку водохранилища и являющиеся ледоломами. Техническое со­стояние плотины удовлетворительное. Отрицательного влияния на окружающую среду не наблюда­лось, за исключением небольшого подтопления береговой части в районе сел Центральное и Пионер­ское.

В 100 метрах от плотины, на территории водоохраной зоны водохранилища, есть разрушенные жилые дома и разбросанный строительный мусор. Требуется очистка территории от рассредоточен­ных свалок строительного мусора.

В результате проведенного обследования правого берега водохранилища и плотины сосредото­ченных и рассеянных источников загрязнения не обнаружено, кроме строительного мусора, ликвида­ция которого обязательна. Санитарно-гигиеническое состояние участка можно охарактеризовать как удовлетворительное.

Анализ качественных характеристик поверхностных вод бассейна р. Ишим в верхнем течении имеет явно выраженный гидрокарбонатно-кальциевый характер. Минерализация в пределах 0,15­0,30 г/дм³.

К концу половодья и в летнюю межень постепенно увеличивается содержание ионов натрия и хлора. Вода приобретает неявно выраженный хлор-натриевый характер — 20-25 % экв. Общая жест­кость воды с весны в течение года возрастает от 1,8 до 6,8 мг-экв, окисляемость изменяется в преде-лах 20-2 мг О/дм . Ион Ca  (39,87 мг/дм ), хлорид-ион Cl^- (98 мг/дм ), сульфат-ион SO₄ ^- (53 мг/дм ).

Огромное количество таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий и другие смываются с сельскохозяйственных территорий, включая площади, занимаемые животноводческими комплексами. По большей части они попадают в реку без какой-либо очистки, а потому имеют высокую концентрацию органического вещества, биогенных элементов и других загрязнителей. Накопитель сточных вод, расположенный в пойме, много лет уже создает постоянную угрозу реке, более того, постоянно способствует загрязнению подземных вод долины Ишима путем фильтрации сточных вод, имеющих минерализацию 1123 мг/л с содержанием солей аммония (7,5 ПДК), нитритов (2,4 ПДК), нитратов на пределе ПДК [1, 6].

Ишимское водохранилище в основном питается водами р. Ишим, вследствие чего в нем наблю­дается разница в минерализации по сезонам года. По данным гидрохимического анализа проб нижне­го бьефа Ишимского водохранилища, минерализация повышается до 0,5-0,8 г/дм3. Вода в водохрани­лище носит выраженный кальциевый характер. Доминирующим анионом является гидрокарбонат-ион НСО3^- (122 мг/дм³), за ним следует сульфат-ион SO4^2- (53 мг/дм³), затем хлорид-ион Cl^- (25 мг/ дм³). Среди катионов первое место занимает ион Са²+ (40 мг/дм³), второе — ионы N+ + K+ (27 мг/дм³), последнее — ион Mg²+ (7 мг/дм³). Показатель рН составляет 7,35.

Распашка поймы и массовый выпас скота, ведущие к уничтожению травяного покрова, способ­ствуют разрушению и усилению смыва плодородного слоя почвы, который, поступая в гидрографи­ческую сеть, повышает мутность воды, заиливает русло реки и водохранилище, способствует зарас­танию водной растительности.

Сточные воды сельских населенных пунктов, содержащие суспензии органического происхож­дения или растворенное органическое вещество, пагубно влияют на состояние исследуемых водо­емов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жиз­недеятельность микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды [1, 6].

На сегодняшний день экологическую обстановку прибрежной зоны на рассматриваемом участке р. Ишим и Ишимского водохранилища можно классифицировать как относительно удовлетворитель­ное, за исключением территорий таких сел, как Приишимское, Есиль, Центральное, расположенных вдоль береговой линии.

Список литературы

1. Пономарева И.Н. Экология. — М.: Вентана-Графф, 2001. — 272 с.
2. Караганда. Карагандинская область: Энцикл. — Алматы: Атамұра,
3. Калачев Н.С., Лавретьева Л.Д. Водно-энергетический кадастр рек Казахской ССР. — Алматы: Наука, 1965.
4. Государственный водный кадастр. Многолетние данные о режиме и ресурсах поверхностных вод суши. — Т. 5. Ка­захская ССР. Вып. 1. Бассейны Иртыша, Ишима, Тобола. — Л.: Гидрометеоиздат, 1987.
5. Водохозяйственный паспорт Ишимского водохранилища на р. Ишим в Карагандинской области. — Караганда: Кара-гандаводхоз, 2003.
6. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология: Учеб. для вузов. — Изд. 14-е, доп. и перераб. — Ростов н/Д: Феникс, 2008. — 602 с.