О техногенных изменениях химического состава речных вод Краснодарского края

Химический состав речных вод определяется совокупностью природных (питание и физико-географические условия в бассейне) и техногенных (хозяйственная деятельность) факторов. Экстремальные природные явления (паводки, наводнения, крупные оползни, подъём уровня грунтовых вод) могут вносить значительные изменения в распределение гидрохимических характеристик. Бассейны рек Краснодарского края – районы интенсивного промышленного и сельскохозяйственного освоения, территория, подверженная мощному антропогенному воздействию [4]. Гидрографическая сеть Краснодарского края слагается из нескольких относительно самостоятельных гидрографических районов, каждый из которых отличают специфические условия формирования речного стока и гидрохимические характеристики [6, 8].

Главная река региона – Кубань. На территории края находится 79% ее бассейна. Положение бассейна в нескольких высотных зонах и разнообразие пород в разных его частях обусловливают сложность распределения гидрохимических характеристик. Реки Закубанского массива делят на группы: Восточную (Афипс, Шебш, Убин. Сток их проходит через Шапсугское водохранилище), Крюковскую (Песчанка, Иль, Дибровина, Бугай, Азипс, Хабль, Ахтырь и Бугундырь. Сток аккумулируется Крюковским водохранилищем), Центральную (Абин, Куафо, Шибик, Шипс, Адагум с притоками. Сток их попадает в Варнавинское водохранилище) и Западную (Гойтх, Кудако, Псиф, Непитль, Хобза, Псе-бепс, Шуха, Гечепсин и др., впадающие в Варна-винский сбросной канал). Степная зона занимает правобережье р. Кубани и бассейны рек Восточного Приазовья от границ со Ставропольским

краем на востоке и с Ростовской областью на севере до бассейна р. Понура включительно. К этой же зоне могут быть отнесены верховья рек Калалы, Меклеты, относящиеся к бассейну р. Дон. Водные ресурсы здесь представлены стоком Приазовских рек [6].

Одна из особенностей малых рек – ярко выраженная зависимость водности, гидрологического режима и качества воды от состояния поверхности водосбора, значение которого может оказаться в ряде случаев важнее климатических и погодных факторов, из-за чего гидрологические и гидрохимические показатели малых рек могут резко отличаться от среднестатистических зональных и районных. В отличие от средних и крупных рек, охрана которых уже имеет некоторые организационные формы, малые реки в большинстве своем находятся в бесконтрольном распоряжении местных землепользователей. Это приводит к распашке склонов долин, загрязнению малых рек, беспорядочному строительству плотин. Сказанное в полной мере относится к степным рекам Краснодарского края [6, 8]. Территория Черноморского побережья Краснодарского края от Таманского полуострова до пограничной с Абхазией реки Псоу орошается 80 малыми реками, причем только 3 из них – Мзымта, Шахе и Псоу – имеют длину более 50 км и площадь водосбора более 400 км2.

Особого внимания заслуживает система постановки гидрохимических наблюдений в регионе. На территории Краснодарского края расположено большое количество гидрологических постов. К примеру, на самой протяжённой реке края – Кубани – расположен 141 гидрологический пост. Но гидрологические посты принадлежат разным службам, и в связи с этим на них в основном наблюдается ограниченный ведомственными интересами набор показателей. Минздрав России – гидробиологические показатели, Росгидромет – гидрологические и Министерство природных ресурсов – гидрохимические [2]. Количество гидрологических постов, данные которых можно использовать для цели анализа гидрохимических изменений в крае – 79 (На реке

Кубань – 19) [7]. Весьма важно и то, что не со всех постов данные попадают на обработку в Кубанское бассейновое водное управление (КБВУ).

На карте зон гидрохимических фаций речных вод мира А.Г. Максимовича (1942) территория Краснодарского края отнесена к зоне преобладания гидрокарбонатно-сульфатных, сульфатных и хлоридных гидрохимических фаций степей и горной зоне преобладания кремнеземных и гидрокарбонатно-кремнеземных фаций истоков высокогорных рек. В 1948 г. О.А. Алекин опубликовал гидрохимическую карту рек СССР, которая на большом материале в основном подтверждает для территории СССР установленную в 1942 г. общую зональность [9]. Анализ данных по изменению пространственно-временной структуры ионного стока (ИС) по длине р. Кубань

[5], показывает, что на протяжении условного естественноисторического (природного) гидрохимического фона (1936-1955 гг.) структура компонентов ИС оставалась стабильной. Преобладающими здесь были гидрокарбонаты, а среди катионов – кальций, что вполне естественно для речной системы данных широт, питание которой складывается в высокогорье. Соотношение всех ионов, кроме SO 4 ^2-, а как следствие и НСО 3 , оставалось стабильным. Ниже г. Невинномысска (1936-1955 гг.) отмечались лишь определенное снижение доли HCO 3 с 61 до 41% и увеличение доли SO 4 ^2- с 10 до 28%. Далее по течению у г. Краснодара происходило восстановление доли НСО 3 за счет впадения таких горных левых притоков, как Уруп, Лаба, Белая, вода которых является ультрапресной гидрокарбонатной класса кальция.

Рис. Схема гидрохимического районирования Краснодарского края:

1 – провинция сульфатно-натриевых гидрохимических фаций речных вод; 2 – провинция сульфатно-гидрокарбонатных гидрохимических фаций речных вод; 3 – провинция гидрокарбонатно-сульфатных фаций речных вод; 4 – провинция гидрокарбонатно-кальциево-сульфатных фаций речных вод; 5 – провинция гидрокарбонатно-кальциево-кремнеземных гидрохимических фаций речных вод; 6 – районы с повышенным содержанием в речных водах ионов хлора за счет нагонов морской воды или действия промышленносточных вод; 7 – провинция гидрокор-бонатно-натриево-магниевых гидрохимических фаций речных вод; 8 – провинция гидрокарбонатно-кальциево-натриевых фаций речных вод

Пространственно-временная структура ионного стока р. Кубань на современном этапе (1993-1997 гг.) существенно отличается. Антропогенез наложил свой отпечаток, выразившийся прежде всего в том, что ниже г. Невинномысска вода реки трансформировалась в сульфатно-гидрокарбонатную класса Са2+. В верхнем же течении р. Кубань, включая гг. Карачаевск и

Черкесск, структура ИС остается адекватной условно фоновому периоду, но ниже происходят существенные изменения в основном за счет увеличения доли сульфатов и щелочных металлов. Максимальная нарушенность ИС р . Кубань наблюдается ниже г. Невинномысска. Доминирующим среди анионов становится SO 4 ^2- (44%). В свою очередь среди катионов начинает преобладать Na⁺+

К+ (13%). Далее по течению доля гидрокарбонатов вновь растет (37%), тогда как сульфатов – падает [3].

Последний известный опыт систематизации гидрографической сети Краснодарского края по гидрохимическим условиям относится к 1973 г. [1]. С целью учета актуальных данных по химическому составу речных вод Краснодарского края нами выполнено гидрохимическое районирование территории. Работа выполнена на основе фондовых данных КБВУ, а также опубликованных данных по гидрохимии региона. Необходимые расчеты проводились по методике, использованной В.И. Борисовым при районировании речных вод Краснодарского края по химическому составу [1]. Это позволило выявить изменения за прошедший период. Используя обработанные данные по гидрологическим постам, и опираясь на районирование В.И. Борисова (1973), нам удалось выполнить современное гидрохимическое районирование территории (см. рис.), в котором нашли отражение техногенные изменения последнего времени. В связи с тем, что актуальных данных по содержанию ионов кремния в воде нет, уточнить границы этой провинции не удалось. Были выделены две новые провинции – провинция гидрокарбонатно-нат-риево-магниевых гидрохимических фаций речных вод и провинция гидрокарбонатно-кальци-ево-натриевых фаций речных вод. Их выделение связано в первую очередь с интенсивной хозяйственной деятельностью на водосборах. Получение данных по наличию в воде ионов кремния позволит в дальнейшем уточнить полученную схему.

Полученная схема гидрохимического районирования Краснодарского края отражает современную картину распределения гидрохимических характеристик и представляет собой первое подобное исследование за почти 40-летний период. Схема может быть полезна при анализе и прогнозе гидрохимической обстановки водохозяйственными и природоохранными организациями Краснодарского края.