Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Физико-географические условия района исследований 8-61
1.1. Природно-климатические условия района исследования 8-49
1.2. Изученность озер района исследований 49-61
Глава 2. Материалы и методика 62-74
Глава 3. Характеристика природных компонентов озер региона 75-113
3.1. Морфология и морфометрия исследованных озер 75-93
3.2 Физико-химический состав озерных вод 93-113
Глава 4. Геоэкологическая оценка озер Центральной Якутии 114-138
4.1 Типизация озер Центральной Якутии 114-121
4.2 Оценка геоэкологического состояния водоемов 122-129
4.3 Мероприятия, направленные на улучшения качества вод 129-139
Выводы 139-140
Список литературы 141-144
- Природно-климатические условия района исследования
- Морфология и морфометрия исследованных озер
- Типизация озер Центральной Якутии
- Мероприятия, направленные на улучшения качества вод
Введение к работе
Актуальность работы. Существует мнение, что Якутия является одной из самых водообеспеченных территорий России. Если в целом по территории бывшего Советского Союза на 1 км2 приходится 195 тыс. м3 поверхностного стока в год и 20,8 тыс. м на душу населения, то для Якутии эти цифры соответственно равны 250 тыс. м3 и 500 тыс. м3 (Чистяков, 1964). В реальности эти цифры не отражают действительного водообеспечения республики, что связано, прежде всего, с тем, что масса вод крупных непромерзающих рек: Алдана, Лены, Вилюя и Амги стекает во время весеннего половодья, не оказывая существенного влияния на водообеспеченность населенных пунктов. Остальные реки, лишенные грунтового питания из-за существования многолетнемерзлых пород, промерзают в зимний период и не могут служить источником водоснабжения. Исторически и географически сложилось, что большинство сельских населенных пунктов размещаются около озер. С другой стороны, озера, используемые для водоснабжения, как правило, расположены вблизи населенных пунктов и быстро деградируют, в результате взаимодействия природных и антропогенных факторов, поэтому приходится доставлять воду из водоемов, расположенных на больших расстояниях от поселений. Многие из них недоступны из-за заболачивания прибрежной зоны. При кажущейся высокой водообеспеченности республики, в действительности существует серьезная проблема в этой области.
Объект исследования: разнотипные озера, расположенные на Лено-Амгинском и Лено-Вилюйском междуречьях Центральной Якутии.
Предмет исследования - процессы формирования химического состава озерных вод.
Целью настоящей работы является оценка геоэкологического состояния разнотипных озер Центральной Якутии и выявление пространственных закономерностей их развития.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
составить банк данных озер Центральной Якутии по материалам собственных полевых исследований с использованием фондов ФГНУ Института прикладной экологии Севера (ИПЭС) и лаборатории озероведения Якутского госуниверситета (ЛОЗ);
выявить региональные различия лимнологических и гидрохимических параметров изученных озер Центральной Якутии с учетом природно-климатических условий;
определить основные экологические факторы, формирующие химический состав озерных вод по двум междуречьям - Лено-Амгинского и Лено-Вилюйского;
провести типизацию озер по гидрохимическим показателям;
дать оценку современного состояния изученных озер и выявить источники их загрязнения;
6. разработать предложения по организации водоохранных мероприятий озерных экосистем с учетом их региональных особенностей. Основные положения, выносимые на защиту:
Озера Лено-Амгинского и Лено-Вилюйского междуречий различаются по водородному показателю рН, минерализации и жесткости.
Современное состояние озер Лено-Вилюйского междуречья оценивается как «водоемы относительного экологического благополучия», а Лено-Амгинского как «водоемы экологического кризиса».
Разработан подход к оценке геоэкологического состояния озер на основе индекса экологического состояния.
Методы исследования и фактический материал. При исследовании использованы современные физико-химические методы количественного химического анализа, регламентируемые нормативной документацией, утвержденной в установленном порядке для целей мониторинга и экологического контроля (РД, ПНД Ф, ГОСТ). Статистическая обработка банка данных проводилась с помощью программ Microsoft Excel 2000, Grapher 3, Gold-Геохимик. Достоверность различий оценивалась по t-критерию Стьюдента, с определением уровня вероятности. Построение карт осуществлялось с помощью программы Arc View GIS 3.2.а.
Информационной базой данной работы послужили авторские материалы, полученные в экспедициях, организованных в рамках российско-германского сотрудничества между Якутским госуниверситетом им. М.К. Ам-мосова и Институтом Морских и Полярных исследований им. Альфреда Вегенера (Германия, г. Потсдам) в летний период (июль) с 2003 по 2006 гг. с использованием результатов полевых исследований ФГНУ ИПЭС, фондовых материалов лимнологических исследований ЛОЗ. Оценка химического загрязнения водоемов осуществлялась по результатам гидрохимических исследований на базе Лаборатории физико-химических методов анализа ФГНУ ИПЭС. Выполнено свыше 2000 анализов.
Научная новизна работы:
1. впервые выявлены региональные различия химического состава
озерных вод Центральной Якутии;
впервые проведена типизация озер по гидрохимическим показателям;
впервые выделены критерии оценки состояния озер с применением
индекса экологического состояния озер;
4. впервые дана геоэкологическая оценка современного состояния озер.
Обоснованность и достоверность результатов исследования базируется
в использовании обширного фактического материала, применении современных методов гидрохимического и статистического анализа.
Теоретическая значимость исследования заключается в выявлении основных типов и подтипов озер по гидрохимическим показателям. Для геоэкологической оценки использованы критерии оценки водоемов с использованием индекса экологического состояния экосистем по четырем биогенным элементам.
Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы в целевых программах по обеспечению населения доброкачественной питьевой водой, водоохранных мероприятиях и при проведении геоэкологического мониторинга озер. Созданная автором информационная база данных гидрохимических и лимнологических показателей озёр исследуемой территории позволяет в комплексе рассматривать изменения экологической ситуации в районе исследования. Полученные результаты могут быть использованы в научно-практических работах студентов-экологов (спецкурсы, семинары, практикумы).
Внедрение результатов исследований. Все исследования выполнялись в соответствии с тематическими работами кафедры экологии по основным темам: Федерального агентства водных ресурсов в рамках реализации мероприятий программы по мониторингу поверхностных водных объектов и водохозяйственных сооружений на территории Республики Саха (Якутия) зоны деятельности Ленского БВУ Росводресурсов «Разработка Схемы комплексного использования и охраны водных ресурсов бассейна реки Лена (СКИОВР, № 4б55-6с, 2002); в рамках реализации ФЦП «Социальное развитие села до 2010 года» (МСХ РФ) «Оценка современного состояния и использование водных объектов (водохранилищ, озёр), расположенных по трассе водовода Лена-Туора-Кюель» (2004, №30/2004); в рамках российско-германского проекта по составлению калибровочного банка данных озер Якутии с институтом Полярных и Морских исследований им. Альфреда Вегенера (AWI), Потсдам, Германия: «Expedition "Verkhoyansk 2005" -Limnogeological studies at Lake Billyakh, Verkhoyansk Mountains, Yakutia"(2006); "Limnological studies in Central and North-east Yakutia in summer 2003-2006"; «Биоиндикационная оценка качества питьевых вод р. Анабар»(№ 8.27, 2005); «Исследование влияния сточных дражных полигонов золотодобывающих предприятий на гидрохимическое и гидробиологическое состояние водоемов бассейна р. Малый Патом» (2005, № МИО-3/2005), «Исследование влияния р. Малый Патом на гидрохимическое и гидробиологическое состояние вод р. Лена» (2005, 27/2005); «Проведение исследований природных и антропогенных факторов формирования и проявления повышенного содержания тяжелых металлов в поверхностных водных объектах р. Алдан (в районе Селигдар-Якокит-Томмот)» (2006, № МИО-1/2006)
Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались автором на различного уровня конференциях, в т. ч. Annual meeting of the German Society for Limnology, University of Potsdam, Germany, 2004-2005., X и XI Лаврентьевских чтениях по секции «Технические науки и науки о Земле» 2006-2007 гг., Герценовские чтения РГПУ им. А. И. Герцена г. Санкт-Петербург (2008), Парламентские слушания на тему «Проблемы обеспечения населения чистой питьевой водой в Республике Саха (Якутия)» (2008, Якутск), III Республиканской научно-практической конференции по водопользованию (2008, Якутск), на научно-практической конференции «Прикладная экология Севера: экологические проблемы северных городов»
(2008, Якутск), республиканской научно-практическая конференции «Управление водохозяйственным комплексом Республики Саха (Якутия), задачи на ближайшие 10 лет» (2008, Якутск).
Личный вклад автора и объекты исследований. Основными источниками фактического материала для диссертационной работы послужили полевые и лабораторные исследования, проведенные лично автором. К настоящему времени автором выполнено более 2000 гидрохимических анализов в Лаборатории физико-химических методов анализа ФГНУ ИПЭС и осуществлена статистическая обработка полученных материалов.
Структура и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы.
Основное содержание изложено на 144 страницах машинописного текста, иллюстрировано 38 рисунками и 18 таблицами. Список литературы включает 130 наименование.
Природно-климатические условия района исследования
Центральная Якутия занимает территорию, охватывающую среднее течение реки Лены, средние и нижние течения рек Вилюй, Алдан, Лено-Вилюйское и Лено-Амгинское междуречья. С востока и северо-востока район ограничен Верхоянским хребтом и его отрогами, с юга - Патомским, Алданским нагорьями, с запада Приленским плоской возвышенностью (Зольников, 1954).
Наиболее пониженной частью низменности является зона, непосредственно примыкающая к долине р. Лены ниже г. Якутска. Здесь исключительно широкое развитие получили древние террасы, принадлежащие рекам Лена, Алдан и Вилюй. Ширина отдельных террас измеряется десятками километров.
В геологическом строении Центральной Якутии принимают участие докембрийские образования (вскрытые глубокими буровыми скважинами) -архей, протерозой; отложения палеозойской системы — кембрий, пермь; мезозойской системы - триас, юра, мел и кайнозойские образования. Распределение всех этих отложений в пределах Центральной Якутии тесно связано с особенностями ее тектонической структуры и геоморфологии (Палеоген..., 1989).
В Центральной Якутии в составе кайнозойских отложений выделяются породы палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем.
Отложения палеогена хорошо обнажены только в обрыве Кангаласского мыса. Здесь они представлены породами тандинской свиты, залегающей на размытой поверхности нижнего мела. Эта свита сложена темно-серыми лигнитизированными плохо отсортированными песками с базальным галечным слоем и пластами черных глин. Пески имеют в основном полевошпатово-кварцевый состав. В тяжелой фракции преобладают зерна эпидота, рудные минералы, роговая обманка, гранат; в верхних горизонтах появляется циркон. Базальные галечники (0.5-2.0 м) сложены галькой кварца, кремния, окремнелых алевролитов, песчаников и известняков, железистых песчаников, кварцитов, кварцевых порфиров. Разрез свиты охарактеризован спорово-пыльцевыми комплексами, которые хорошо сопоставляются с палинологическими данными по свите других районов Нижнеалданской впадины и датируются второй половиной раннего олигоцена (Палеоген..., 1989). Мощность свиты колеблется от 8.0 до 25.0 м.
Неогеновая система представлена породами намской, солбанской и табагинской свит. Намекая свита названа по пос. Намцы на р. Лена, где соответствующие отложения образуют коренной берег долины реки. Сложены светло-серыми, серыми разнозернистыми слабоожелезненными каолинизированными кварц-полевошпатовыми песками с примесью гравия и гальки и содержащие отдельные прослои алевролитов. В составе тяжелой фракции песков преобладают эпидот и роговая обманка. Много рудных минералов. Отмечается присутствие апатита, циркона и кианита. Характерной особенностью песков является плохая сортировка материала, грубый состав (до гравия), обилие плохо окатанных, иногда угловатых галек. Состав галек - кварц, кремни, окремнелые палеозойские известняки, кварциты, порфиры и др. Песчаной толще подчинены небольшие прослои мелкозернистого песка и обуглившейся древесины. Почти по всей толще наблюдается крупная косая слоистость, свойственная отложениям потоков. Мощность свиты в обнажениях Кангаласского мыса составляет 35 м. Здесь же наблюдается хорошо выраженная слоистость, направленная5 на северо-северо-восток. Палинологическая характеристика и результаты палеомагнитных исследований позволяют датировать породы намской свиты ранним миоценом. Салбанская свита трансгрессивно перекрывает породы тандинской и намской свит. В отдельных случаях она залегает непосредственно на мезозойских отложениях. Свита, сложена серыми, часто ожелезненными песками разной зернистости кварцево-полевошпатовыми и полевошпатово-кварцевыми, слабо каолинизированными, содержащими рассеянную гальку и гравий, обломки древесины. В основании свиты повсеместно присутствует базальный галечник. Мощность пород свиты колеблется от 8.0 до 20 м. По составу палинологических спетров, условиям залегания и палеомагнитной характеристике свита датируется первой половиной плиоцена. В табагинскую свиту выделены аллювиальные отложения одноименной самой высокой террасы р. Лена. В районе г. Якутска высота этой террасы над современным руслом реки составляет 100 ПО м. В строении свиты принимают участие пески разной зернистости, иногда сильно ожелезненные, постоянно содержащие примесь гравия. В основании свиты залегает маломощный галечниковый базальный горизонт, представленный грубыми плохо окатанными галечниками, нередко сцементированный в железистые конгламераты. В составе грубообломочного материала преобладают кварц и кремни, особенно окремнелые нижнепалеозойские известняки, нередко с реликтами первичной структуры. На Табагинском мысу состав галечника и конгламерата следующий: кварц, кремни, кварциты кварцитовидные песчаники, кварцевые порфиры, метаморфические сланцы. Характер окатанности и косая слоистость указывает на отложение галечников и песков табагинской свиты водами быстрых беспорядочных по гидрологическому режиму потоков. Мощность свиты не превышает 10 м. По палинологическим и палеомагнитным данным время формирования табагинской террасы соответствует позднему плиоцену.
Отложения четвертичной системы широко распространены в Центральной Якутии, особенно на левобережье р.Лена, ниже устье р.Буотамы и к северу от г. Якутска. Фациальный состав отложений разнообразен. Здесь известны следующие генетические типы: ледниковые отложения; аллювиальные; аллювиально-озерные и озерно-болотные; эоловые; делювиальные; элювиальные; образования, связанные с процессами, протекающими в вечно-мерзлых грунтах (солифлюцией и т.д.)
Нижняя граница четвертичной системы принята на уровне 1.65 млн. лет, а в ее состав подразделяется на эоплейстоцен, нижний, средний и верхний звенья плейстоцена, современное звено (голоцен).
Среднечетвертичные отложения развиты только на правобережье р. Лена. К ним относятся аллювиальные образования бестяхской свиты, слагающие нижнюю часть одноименной террасы, цоколь которой расположен на 20 м ниже современного уреза воды. Наиболее полно строение бестяхской свиты изучено в обнажении Песчаная гора, расположенном на левом берегу р. Лена, в 100 км ниже г. Якутска.
Бестяхская свита представлена серыми песками с перекрестной слоистостью и с остатками древесного плавника. В основании свиты залегает слой галечника (1.5-2.5 м). Мощность свиты достигает 25м. На отдельных участках в кровле бестяхской свиты сохранились остатки погребенного почвенного горизонта. Он охарактеризован тундровым спорово-пыльцевым комплексом с преобладанием спор зеленых мхов, что позволяет отнести его формирование ко времени самаровского оледенения.
К средне-верхнечетвертичным неразделенным относится мавринская свита, слагающая среднюю часть бестяхской террасы. Эта свита сложена почти исключительно песками, которые залегают на эродированной кровле бестяхской свиты со слабо выраженным гравийно-галечным бальным горизонтом. Пески имеют желтовато-серый цвет, выдержанную мелко- и среднезернистую структуру, параллельную слоистость, повышенную глинистость в многочисленных тонких слойках, наличие обогащенных гравием мелких линз. Мощность песков до 50 м. Генетически значительная часть свиты относится к перегляциальному аллювию. Допускается, что формировани пород мавринской свиты завершилось в позднем плейстоцене.
К верхнечетвертичным относятся отложения, слагающие вторую надпойменную террасу р. Лены - дьолкуминскую свиту и покровный ледниковый комплекс. Вторая надпойменная терраса фрагментарно прослеживается вдоль левого берега реки и возвышается над урезом воды на 18-22 м. Аллювий террасы представлен базальным галечником, песками, зернистость которых уменьшается вверх по разрезу, супесями, суглинками. Мощность аллювия составляет 30-35 м. Споропыльцевые спектры датируются поздним плейстоценом. Возраст древесины из базальных слоев определенный радиоуглеродным методом составляет порядка 38000 лет (Строение..., 1979)
Морфология и морфометрия исследованных озер
Каждый водоем возникает и развивается в определенной географической среде и взаимодействует с ней. Специфические природные условия создают определенный режим водоема. В режиме озера существенную роль играет форма и размеры его котловины. Котловины озер возникают под действием ряда различных факторов, формирующих рельеф земной поверхности (Богословский, I960).
Вопросы происхождения якутских озер криолитозоны детально освящены в работах сотрудников Лаборатории озероведения ЯГУ под руководством И.И. Жиркова. В трудах сотрудников Института мерзлотоведения СО РАН Ф.А. Арэ, ПА. Соловьева, Н.П. Босикова рассмотрены механизмы образования и их развитие термокарстовых и аласных озер Якутии.
Природная среда одного озера не повторяется в другом озере, каждое озеро уникальна по-своему. Однако, сравнивая водоемы по многим параметрам, находя общие сходные черты, их группируют: по площади зеркала, по глубине, по температуре воды и уровненному режиму, по составу рыб, по солености воды, по типам отложений и т.д.
В работах И.И.Жиркова (1983) приведена принципиальная схема морфогенетической классификации озер, на основе которой рассмотрены основные закономерности типологической изменчивости их морфометрических, гидробиологических, седиментационных и других характеристик.
Согласно лимногенетической классификации, разработанной в Лаборатории озероведения ЯГУ выделено 14 типов, 29 подтипов, 64 вида и целый ряд подвидов и разновидностей озер (Реки..., 2007).
Используя морфогенетическую классификацию И.И. Жиркова (1983) все исследованные нами водоемы были отнесены к следующим основным типам озер: термокарстовым, водно-эрозионным, эрозионно термокарстовым и тукулановым (рис. 6).
В целом преобладающими типами озер Лено-Вилюйского и Лено-Амгинского междуречий являются термокарстовые озера (76% и 72%). Доля тукулановых озер выше в Лено-Вилюйском междуречье и составляет 10% из всех исследованных водоемов данного региона. В исследованных нами водоемах двух междуречий доля эрозионно-термокарстовых и водно-эрозионных озер составляет в сумме 13% и 25%. Однако наблюдается, что наибольшее количество озер с данными типами отмечено в Лено-Амгинском междуречье.
Ниже дается краткое описание происхождения основных морфогенетических типов исследованных нами озер, и приводятся их основные показатели (площадь водного зеркала, глубина и прозрачность).
Термокарстовые озера распространены почти повсеместно, но наиболее обычны на покровных отложениях древних выровненных денудационных равнин и плато, сложенных мезозойскими осадочными породами, на покровах современных денудационных равнин и плато с теми, же мезозойскими породами, а также на средних и высоких террасах крупных рек Центральной Якутии (рис.8).
Механизм развития термокарстового озера достаточно хорошо описан в работе М.И. Сумгина (1939), который приводит следующее описание стадий развития термокарста:
1. начальная форма деформации земной поверхности без признаков воды;
2. деформация земной поверхности с наличием небольшого количества воды;
3. начало образования провального озера;
4. растущее провальное озеро;
5. сложившееся провальное озеро;
6. высыхающее провальное озеро;
7. высохшее провальное озеро.
При этом, определить в какой стадии развития находится то или иное озеро весьма затруднительно, так как переходы между ними почти незаметны. Иногда в цикле развития озера могут выпасть целые стадии. Вторая стадия наступает при полном высыхании грунтов с водами. Водоем, находящийся в стадии образования провального озера носит якутское название «дюедя» (рис. 9).
В четвертой стадии («тыымпы») наблюдаются трещины сползания и опускания почвы. Сильно наклоненные и свалившиеся деревья, торчащие из воды свидетельствуют об интенсивных склоновых процессах: термоденудации, оползней, солифлюкации и др., преобладающих во всем ходе развития термокарстового озера (рис. 10).
1. Формирование валиковых полигонов под воздействием периодически повторяющегося морозобойного растрескивания грунта и роста ледяных жил. На этой стадии собственно термокарстовый процесс ее не проявляется, но выделение такой стадии вполне целесообразно, поскольку именно в это время создаются условия, благоприятные для образования в пределах каждого полигона в отдельности небольших первичных водоемов - так называемых полигональных ванн, которые становятся очагами зарождения термокарста.
2. Постепенное увеличение глубины сезонного протаивания в средней пониженной части полигонов под отепляющим воздействием попавшей сюда воды, сопровождаемовое некоторым углублением и расширением полигональных ванн. Развитие термокарстового процесса на этой стадии протекает сравнительно медленно и даже с перерывами различной продолжительности, поскольку полигональные ванны заполняются паводковыми водами не ежегодно.
3. Соединение нескольких полигональных водоемов в один более крупный по площади и глубине. На этом этапе термокарстовый процесс протекает уже более интенсивно и приводит к разобщению толщи многолетнемерзлых пород и сезонно промерзающегося слоя. Однако водоем еще промерзает до дна, в силу чего развитие термокарстового процесса в зимний период полностью приостанавливается.
4. Глубина водоема становится больше, чем максимальная толщина ледяного покрова, образующегося зимой. С этого момента развитие термокарста происходит в течение всего года, но в зимний период он менее интенсивен, чем летом. В летнее время одновременно с увеличением глубины подозерного талика, имеет место расширение водоема вследствие вытаивания ледяных жил и сильнольдистых пород в его берегах.
5. Полное протаивание донных отложений или установление термического равновесия в подозерном талике при вновь создавшихся условиях теплообмена между водной массой озера и подстилающими породами. Начиная с этой стадии, термокарстовое озеро может развиваться только вширь.
6. Ликвидация озерного водоема и образование аласа. Термокарстовый процесс сменяется процессом новообразования многолетнемерзлых пород и сопутствующих им криогенных образований.
Вышесказанное, конечно, не означает, что смена термокарстового процесса другим, противоположным по направлению, должна наступить лишь на шестой стадии его развития. Это может случиться на любой из стадий, если по каким-либо причинам произойдет осушение водоема (Озера..., 1974).
Как правило, термокарстовые озера не отличаются большими размерами, как в плане, так и по глубине (в пределах 3-5 м). Многие озера
Центральной Якутии в настоящее время испытывают тенденцию к высыханию, что, по-видимому, можно объяснить возрастом котловин, вследствие чего «процесс саморазвития озера» в результате таяния питающего озера подземного льда прекратится или идет к этому.
Типизация озер Центральной Якутии
Гидрохимические параметры, наряду с климатическими, географическими, ландшафтными и геологическими условиями конкретных водосборов, определяют природное состояние водных экосистем. Загрязнение водных объектов, вызывая изменения в физическом и химическом состоянии воды, приводит к нарушению экологического баланса системы. Поэтому первоочередной задачей при оценке устойчивости экосистем является оценка качества поверхностных вод и распределение гидрохимических параметров.
Основная цель типизации озерных вод - выделение в пределах исследованного, региона относительно однородных по природным особенностям и техногенной нагрузке участков на предмет рационального хозяйственного использования природных ресурсов с учетом геоэкологической ситуации. В типизации, как и в районировании, находят отражение основные закономерности ландшафтной дифференциации земной поверхности.
В ходе статистической обработки 188 изученных водоемов выделены 3 основных типа озер, обладающие внутренним относительным однообразием (рис. 33).
Составлена сводная таблица 11, включающая все гидрохимические показатели и их средние значения. Как видно из 11. типы озер отличаются по минерализации, по среде, по жесткости, по электропроводности, также содержанию некоторых биогенных элементов. Поэтому каждый тип был определен как:
I тип - гидрокарбонатно-магниевый повышенной минерализации щелочной;
II тип - гидрокарбонатно-магниевый среднеминерализованный слабощелочной;
III тип - гидрокарбонатный кальциевый повышенной минерализации нейтральный.
К первому типу относятся 66 исследованных озер. Все водоемы расположенные на территории Лено-Амгинского междуречья. В данном типе объединены водоемы, отличающиеся повышенной минерализацией, со щелочной средой и умеренно-жесткие водами. Первый тип делится на три подтипа (рис. 34):
К первому подтипу озер относятся 36% исследованных озер, ко второму — 44%, к третьему - 20% исследованных озер Лено-Амгинского междуречья.
Таким образом, на Лено-Амгинском междуречье преобладающими типами вод являются гидрокарбонатно-магниевые, высокой и повышенной минерализации, щелочные и жесткие воды.
Ко второму типу относятся 76 озер. Все водоемы расположены на территории Лено-Вилюйского междуречья. Озерные воды имеют гидрокарбонатно — магниевый состав, но в отличие от первого типа среднеминерализованные, слабощелочные (табл. 11).
В ходе статистического анализа выявлено, что озера, относящиеся ко второму типу, делятся на три подтипа (рис 35).
Большинство исследованных озер (51,3%) Лено-Вилюйского междуречья относятся к третьему подтипу, то есть имеют малую минерализацию, мягкие со щелочной средой. Ко второму подтипу относятся 14,5%) и к первому — 34,2% изученных озер.
К третьему типу относятся 46 озер, из них 29 расположены на Лено-Амгинском междуречье и 17 - на Лено-Вилюйском междуречье. Существенно отличаются солевым составом от первого и второго типа. В третьем типе в анионном составе преобладают гидрокарбонаты, а в катионном - кальций, магний и натрий (табл.11). Озера данного типа обладают повышенной минерализацией и нейтральной средой, обогащены биогенными элементами. К озерам третьего типа относятся водоемы, расположенные близ крупных населенных пунктов. Для сопоставления данных сходства и различия гидрохимических показателей была составлена сводная таблица всех типов и подтипов изученных озер Центральной Якутии (табл. 14)
Таким образом, исследованные озера составляют по гидрохимическим показателям три основных типа, из них два типа имеют по три подтипа. Различия в основном рассматриваются по ниже перечисленным показателям:
1. водородный показатель рН
2. минерализация вод
3. жесткость
4. анионы
5. катионы
6. биогенные элементы
По пространственному распределению водоемы, относящиеся к первому и второму типу, расположены соответственно на Лено-Амгинском и Лено-Вилюйских междуречьях. Это указывает, что различие в химическом составе озерных вод двух междуречий существенно.
Мероприятия, направленные на улучшения качества вод
Озера Центральной Якутии располагают не только значительными запасами пресных вод, но и другими природными ресурсами: рыбой, водной растительностью, сапропелями, лечебными, рекреационными.
Значительными запасами данных ресурсов располагают крупные озера района исследования: оз. Ниджили (Кобяйский район), оз. Мастах (Вилюйский район), оз. Дженкюдя (Нюрбинский район), оз. Мюрю (Усть-Алданский район), оз. Тюнгюлю (Мегино-Кангаласский улус). Водоемы решают острую проблему, связанную с водой в районах, где нет достаточных запасов поверхностных и подземных вод. Многие из исследованных нами озер используются для водоснабжения населенных пунктов, животноводческих ферм, для орошения сельскохозяйственных угодий. Большинство из них располагаются близ населенных пунктов, и часто отмечается ухудшение качества вод в связи с хозяйственной деятельностью человека. Внесенные также ранее минеральные удобрения на сельхозугодья ускоряют эвтрофикацию озер, ухудшает их гидрохимический и биологический режим. Установлено, что около 25% азотных, 33% калийных, и 4% фосфорных удобрений смывается с полей и попадают в водоемы. Озера загрязняются стоками животноводческих комплексов, ферм, летних лагерей скота («сайылык»), которые нередко располагаются на берегах озер (рис. 37).
Помимо загрязнения водоемы страдают от понижения их уровня. Мелиорация земель, проведенная в конце 60-80-х годах прошлого столетия в пределах озерных водосборов региона, нарушили водный режим и вызвали обмеление и заболачивание озер. Примером может служить озеро Мастах, которое в результате искусственного понижения уровня на данный момент заболачиваться и потеряло свое рыбохозяйственное значение.
Среди всего многообразия озер Якутии выделяются необычные озера, отличающиеся от общей массы озер по своим размерам, глубинам, историко-этнографической значимостью, богатством природных ресурсов, лечебными свойствами грязевых отложений, режимными особенностями или необычностью происхождения. Учитывая большое значение таких озер в жизни населения Указом первого Президента PC (Я) М.Е. Николаева от 16 августа 1994 г. № 836 был узаконен список 26 озер, признанных «уникальными» (Реки и озера Якутии, 2007). Некоторые из них расположены в Центральной Якутии: оз. Ниджили, Баранатталах, Кемпендяй, Муосаны, Дженкюдя, Мастах в Лено-Вилюйском междуречье; оз. Абалах, Тюнгюлю, Чабыда, Чурапча, Мюрю, Белое, Лаабыда, Сайсар в Лено-Амгинском междуречье. В подтверждении особого статуса уникальных озер вышло Постановление Правительства PC (Я) от 19.01.1995 г. № 14 «Об утверждении типового положения об особом режиме пользования и охраны уникальных озер Республики Саха (Якутия)». Необходимо расширение лимнологических исследований и повысить значимость озерных ресурсов уникальных озер.
Во многих озерах района исследования в результате сброса сточных вод существенно изменяется естественный ход водного режима и качество воды. Со сточными водами в водоемы попадают тяжелые металлы,, нефтепродукты и токсические соединения. Вносится большое количество биогенных элементов, вследствие чего происходит не только загрязнение, но и интенсивное эвтрофирование водоемов. В ряде озер Центральной Якутии большие заборы воды на хозяйственные нужды вызвали резкий спад уровней, что способствовало ухудшению их экологического состояния. Сложившаяся проблема дефицита водных ресурсов и низкого их качества должна быть решена путем выполнения мероприятий, направленных на улучшение санитарно — гигиенического состояния водных объектов и рациональное водопользование (рис. 38).
Для улучшения качества озерных вод и их рационального использования необходимо соблюдать следующие мероприятия: изъятие воды из озер не должно превышать норму водоотбора; прекращение сброса сточных вод в озера; очистка озер от иловых отложений, являющихся источником вторичного загрязнения; разработка более совершенных методов
В Российской Федерации принята «Концепцией государственной политики устойчивого водопользования в РФ», где определены принципы рационального использования природных ресурсов озер: обеспечение населения и экономики качественной водой в необходимом количестве и режиме; восстановление и охрана озер, воспроизводство водных ресурсов; восстановление и сохранение устойчивой экологической обстановки в бассейнах озёр; проведение реконструкции водохозяйственных сооружений, находящихся в неудовлетворительном состоянии на озёрах; снижение водоемкости производств, уменьшение потерь воды, повышение качества питьевой воды.
Правительством Республики Саха (Якутия) принята (Постановлением Правительства PC (Я) от 16.03.2003 г. №123 и Постановлением Госсобрания Ил-Тумэн от 25.04.2003 ГС№98-Ш) и успешно претворяется в жизнь Программа «Обводнение и водоснабжение группы заречных улусов на 2002 2006 годы». Цель данной Программы - улучшение качества питьевой воды, повышение продуктивности животноводства, урожайности сельскохозяйственных культур, увеличение рыбных запасов и регулирование природного баланса влаги в окружающей среде. Основной задачей
Программы является создание условий регулирования баланса влаги в заречных улусах республики, восстановление экологического равновесия региона, обеспечение качественной водой населения этих улусов. Главным исполнителем программных мероприятий является Министерство сельского хозяйства и заготовок PC (Я), по вопросам энергетики Министерство жилищно-коммунального хозяйства и энергетики PC (Я). Сроки реализации Программы - 2002-2006 годы. Ожидаемые результаты от реализации данного проекта следующие: улучшение здоровья населения, повышение продуктивности животноводства при улучшении качества питьевой воды; увеличение рыбных запасов, ондатры при ежегодном пополнении озер, лежащих по трассе водоводов; увеличение гарантированной урожайности сельскохозяйственной продукции при постоянном орошении 5790 га пашен и лугов; санитарные пропуски по р. Таатта, р. Суола в засушливые периоды улучшат микроклимат в местности, что повысит урожайность близлежащих сенокосов, пастбищ.
Для обеспечения населения питьевой водой необходимо: с учетом расположения поселков организовать водоочистные установки (с производительностью 10м /час (4 шт.) и 8 шт. -2м /час); в трех улусах, (Мегино-Кангаласский, Чурапчинский, Таттинский), и в селах, прилегающих к трассе водовода и к p.p. Татта, Суола - начать строительство локальных водопроводов и водоемов для сел, расположенных по трассе охвата магистрального водовода р. Лена - оз.Туора - Кюель - р.Татта и водовода п. Бедеме - оз. Нал-Тюнгюлю, (22 населенный пункт), что обеспечит орошение земель, с учетом приусадебных участков, общей площадью 3560 га и техническое водоснабжение всех сел; для регулирования пропуска воды по р.Татте необходимо начать проектирование и строительство плотин со шлюзами-регуляторами, взамен построенных хозяйственным способом глухих земляных дамб без водопропускных сооружений.
При строительстве плотин со шлюзами-регуляторами по р.Татта данные сооружения обеспечат следующее : в маловодные, засушливые годы беспрепятственный пропуск подаваемой водоводом воды до конечного пункта - с.Уолба Таттинского улуса; в средневодные годы - лиманное орошение пойменных лугов р.Татты; многоводные годы путем регулирования пропуска весеннего паводка р.Татты защиту с. Ытык-Кюель от затопления, случившегося в 1980 г. во время прорыва глухих земляных дамб; семь плотин со шлюзами - регуляторами, которые обеспечат дополнительное лиманное орошение лугов общей площадью 1800 га; для гарантированного обеспечения электроэнергией насосных станций №3 и №4 необходимо строительство В Л - 35 кв. «с.Майя - с. Бютейдях» протяженностью 54 км; в связи с тем, что такие протяженные водоводы в республике построены впервые, необходимо проведение экологического мониторинга. Важный результат строительства - повышение уровня озерных вод, переформирование берегов и изменение климатических условий.
