Alehina

ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ УРАНА И ФИЗИКО ХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРИРОДНЫХ ВОД В РАЙОНЕ ТОКТОГУЛЬСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА В.М. Алехина – канд. геол. минер. наук И.А. Васильев – канд. физ. мат. наук Институт физико технических проблем и материаловедения НАН КР Одной из важнейших научных проблем нашего времени стал прогноз загрязнения окружающей среды и предотвращение последствий этого загрязнения. Нехватка запасов пресной воды высокого качества становится также серьезной проблемой во многих частях света (Gleick, 1993, Postel , 2000). В связи с этим становятся актуальными исследования процессов распределения, рассеяния, миграции и химических превращений веществ, загрязняющих окружающую среду. В среднеазиатских государствах, находящихся в бассейне Аральского моря, нехватку питьевой воды испытывают, в первую очередь, Казахстан, Таджикистан и Узбекистан (Micklin , 1988, 1991, Глазовский, 1991, Tsukatani, 1998). Пресная вода в Центральной Азии поступает через трансграничную систему рек, поэтому наиболее эффективное управление водными ресурсами может получиться только с помощью совместного международного подхода. Начиная с 2000 г. проводились работы по трансграничному мониторингу рек в рамках совместного проекта “Навруз” между национальными научными учреждениями в Кыргызстане, Таджикистане, Узбекистане и Казахстане под управлением Сандийских Национальных Лабораторий (Albuquerque, США). (Passell et al., 2002, 2003). Мониторинг включал отбор проб воды, донных осадков, водной растительности (если она имелась) и прибрежных почв. Анализ проб проводился почти по 100 параметрам, включая параметры качества воды (pH, соленость, температура, растворенный кислород и т.д.), содержание металлов и радионуклидов. Аналитические методы были стандартизованы совместными усилиями всех партнеров и представлены в отчетах (Passell et al., 2002, 2003). Полученные результаты в рамках названного проекта неоднократно докладывались на Международных семинарах (Barber et al., 2002, 2003a, 2004, Vasiliev et al., 2002a, 2002b, 2003a, 2003b, 2004a, 2004b). Кроме того результаты исследований были опубликованы в местных и зарубежных журналах (Васильев и др., 2006, 2007, 2008, Barber et al. 2003b, 2005, Vasiliev et al 2002c, 2003c, 2004c, 2005, Yuldashev et al., 2005). В настоящей работе внимание акцентируется на районе Токтогульского водохранилища. Создание водохранилищ есть не что иное, как вмешательство 2 человека в существующую природную обстановку и последствия этого вмешательства могут быть многообразны – это изменение гидрологического режима водотоков, микроклимата прилегающего района, среды обитания человека и живых организмов и т.д. Загрязнение водохранилища может быть связано с накоплением загрязняющих компонентов, привносимых впадающими реками, а также с антропогенной нагрузкой, обусловленной отсутствием или неэффективной работой очистных сооружений, бытовыми и промышленными стоками объектов, которые расположены вблизи водохранилища. Наполнение Токтогульского водохранилища обеспечивается в основном за счет рек Нарын (который дает около 85 % суммарного притока), Узун Ахмат, Чычкан, Торкент (13 %), малые реки и ручьи (около 2 %). Следовательно, и доля привноса солей и других различных компонентов должна оставаться за р. Нарын. Ниже представлены результаты физико химического анализа и солевого состава изученных водопунктов (Табл. 1 и 2). Из представленных данных видно, что исходный состав рек впадающих в водохранилище различный. Так средняя минерализация воды в Токтогульском водохранилище М = 319 мг/л и в р. Узун Ахмат М = 332 мг/л за период наблюдений почти одинаковая, но несколько ниже, чем в р. Нарын М = 427 мг/л. Более высокая минерализация, чем в р. Нарын отмечена для р. Саргата М =1152 мг/л. В остальных притоках этот параметр колеблется от 138 до 333 мг/л. У верхнего и нижнего бьефа плотины средняя минерализация – М = 294 мг/л. Для рек Кара Куль и Кара Суу, впадающих в р. Нарын после Токтогульского водохранилища минерализация М =300 и М =320 мг/л, соответственно. Средняя минерализация в р. Нарын после водохранилища М =348 мг/л. На Рис. 1 представлена схема отбора проб по проекту #KR 1103. Минерализация воды ряда родников Kg 98, Kg 99, Kg 101, Kg 105, скважины № 1819 (Kg 107) и р. Саргаты меняется от М =409 до М =1260 мг/л. Воды указанных точек отбора характеризуются высокими значениями общей жесткости воды, обусловленной содержанием в воде ионов Ca2+ и Mg2+ (Табл. 2). Воды перечисленных точек выделяются повышенными значениями электропроводности, солености, pH и окислительно восстановительного потенциала (ORP). Рис. Схема отбора проб по проекту #KR 1103 (шифр Kg) 4 Таблица 1. 301107 09:26 Kg 07 301107 08:38 Kg 08 061006 10:31 231003 09:12 190406 12:07 100606 11:32 061006 09:40 061006 10:55 061006 12:42 301107 13:07 040407 08:25 040407 09:10 Kg 95 Токтогульское водохранилище Kg 16 Река Кара Куль перед впадением в реку Нарын Kg 89 Река Нарын после города Кара Куль, у моста Kg 90 Река Кара Суу, в районе города Кара Куль Kg 94 Река Саргата Kg 96 Река Торкент Kg 97 Река Узун Ахмат, село Терек Суу Kg 108 Река Узун Ахмат. Село Чон Арык. Kg 98 Родник слева от трассы Ош Бишкек Kg 99 Родник слева от трассы Ош Бишкек в сторону старой дороги Река Нарын перед впадением в Токтогульское водохранилище Токтогульское водохранилище pH 41º56, 28' 72º52,93' 1001 728,8 4,27 117,4 14,65 152,4 0,07 0,0973 8,29 360 41º46, 17' 73º18,13' 892 713,1 3,11 117,3 15,14 517,2 0,26 0,3312 7,98 363 41º44, 83' 72º54,62' 872 707,3 13,00 111,7 11,29 342,7 0,17 0,2194 7,95 229 891 708,4 18,79 70,3 6,22 329,5 0,16 0,2110 9,81 363 899 718,5 9,73 113,5 12,36 292,5 0,14 0,1850 8,20 322 723 724,9 7,24 87,3 10,00 387,1 0,19 0,2472 9,27 236 926 695,6 11,01 87,5 9,16 274,6 0,13 0,1758 8,60 214 913 704,9 14,16 85,3 8,30 1211 0,64 0,7750 9,73 382 922 715,7 10,07 82,2 8,64 383,7 0,19 0,2453 9,93 384 913 721,2 11,13 84,7 8,84 323,2 0,16 0,2082 9,94 399 931 724,6 5,12 117,3 14,30 371,6 0,18 0,2378 8,17 347 1210 711,5 10,03 112,2 12,12 1276 0,67 0,8161 8,36 206 1370 706,3 10,24 110,0 11,84 942,3 0,49 0,6031 8,40 159 41º 47, 39' 73º 12, 39' 41037,83’ 72039,30' 41037,12’ 72037,62' 41º37,74' 72º40,97' 41º 45, 90' 72º 12,49' 41º 50, 32' 73º 09,60' 41º 52,70' 72º40,52' 41º 53,40’ 72º 39,25’ 41º 41,46’ 72º 56,49’ 41º 42,47’ 72º 55,50’ % мг/л Окислительно восстановительный потенциал (ORP) , Растворенные тверд. частицы (TDS), г/л Река Чичкан перед впадением в Токтогульское водохранилище Соленость, г/л Kg 06 Содержание растворенного кислорода Проводимость, oSm/см 301107 15:17 Температура воды (0C) Местонахождение Атмосферное давление, мм рт.ст. Шифр проб Высота над уровнем, м Дата, время отбора Координаты точек отбора Физико химические параметры воды исследованных водопунктов в районе Токтогульского водохранилища. Родник справа от трассы Ош Бишкек Kg 102 Токтогульская ГЭС, верхний бьеф плотины Kg 103 Токтогульская ГЭС, нижний бьеф плотины Kg 104 С. Кара Джыгач, самоток родников в резервуар Kg 105 Родник Кара Булак.Село Каратектер Kg 106 Р.Балачичкан. Село Жаныжол, Kg 107 Скважина 1819. Село Чон Арык, Kg 109 Скважина в с. Каратектер pH 1102 710,4 10,84 102,9 10,5 468,4 0,24 0,2999 8,13 154 1124 714 14,79 95,6 9,27 1374 0,73 0,8792 7,83 487 723 719,6 13,61 97,1 9,71 338,2 0,17 0,2166 7,91 401 113,2 11,92 104,1 10,75 334,4 0,17 0,2268 8,03 425 929 709,3 11,47 111,6 11,66 340,6 0,17 0,2181 7,77 367 918 722,6 12,33 110,8 11,33 665,4 0,34 0,4255 7,92 365 948 721,6 7,19 115,4 13,33 249,8 0,12 0,1596 8,09 366 935 724,7 14,01 43,3 4,33 2520 1,36 1,614 7,91 363 971 721,7 10,96 93,8 9,81 64,3 0,01 0,241 % мг/л Окислительно восстановительный потенциал (ORP) , Растворенные тверд. частицы (TDS), г/л Kg 101 41º 43,81’ 72º 50,73’ 41º 44,28’ 72º 55,95’ 41º 39,45’ 72º 38,09’ 41º 39,45’ 72º 38,09’ 41º 46,97’ 73º 16,47’ 41º 51,58’ 72º 58,93’ 41º 53,71’ 72º 54,36’ 41º 53,5’ 72º 38,95’ 41052,13’ 72058,96’ Соленость, г/л Родник в районе профилактория Нарынстрой Проводимость, oSm/см Kg 100 Температура воды (0C) Местонахождение Атмосферное давление, мм рт.ст. 040407 10:13 040407 11:45 291107 16:14 291107 17:00 301107 09:48 301107 11:15 301107 11:42 301107 12:50 040608 10:39 Шифр проб Содержание растворенного кислорода Высота над уровнем, м Дата, время отбора Координаты точек отбора 5 489 6 Таблица 2. Солевой состав природных вод района Токтогульского водохранилища. Содержание катионов, мг/л Время отбора № пробы рН Весна, 2004 г. Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg Kg 6,8 7,2 6,8 6,8 Осень, 2004 г. Весна, 2005 г. Осень, 2005 г. Весна, 2006 г. Осень, 2006 г. 06 07 08 09 10 16 06 07 08 09 10 07 09 09 10 07 08 09 10 89 90 06 07 08 09 10 94 95 96 97 7,0 7,2 7,1 3,4 7,0 7,4 7,6 8,0 7,8 7,0 8,2 7,2 7,2 7,2 7,5 7,4 6,9 6,9 Ca Mg Na 26 78 48 48 50 52 26 64 42 48 40 56 46 36 46 61 46 48 52 47 56 64 4 28 42 50 98 36 30 45 6 12 13 12 13 12 4 19 12 16 17 13 13 6 158 19 15 16 16 15 10 4 52 18 17 19 54 13 10 13 0 7 18 9 7 2 2 16 7 85 6 6 14 5 16 31 17 19 15 19 5 2 27,2 12,6 17,2 18 93,6 13,2 37,6 4,4 Σ катионов 32 97 79 51 70 66 32 99 61 149 63 75 73 47 77 111 78 83 83 81 71 71 84,8 60,2 77,8 88,6 255 63,8 79,2 63,8 Содержание анионов, мг/л Cl SO4 HCO3 NO3 NO2 4 7 21 14 14 4 4 25 14 213 18 14 14 4 18 35 21 21 11 27 7 4 32 16 19 18 58 18 44 7,0 14,8 57,6 65,8 61,7 55,6 28,8 8,2 90,5 52,7 65,8 59,7 51,4 61,7 12,4 78,2 94,4 72,4 65,8 62,3 70,0 31,1 9,5 81,5 53,9 67,9 72,0 337 54,3 62,1 51,0 85 232 140 79 140 183 85 177 116 1 116 165 140 128 122 177 128 153 177 128 177 85 183 128 137 149 299 113 79 140 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 2,7 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 2,2 2,2 3,1 3,9 3,3 3,8 4,4 3,1 3,5 1,9 3,1 1,9 2,9 3,1 7,1 2,2 3,1 3,1 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 0,01 <0,01 263,28 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 Жесткость, моль/л Σ анионов 104 297 227 155 212 216 97 292 182 280 194 230 218 146 221 310 224 243 254 228 219 100 300 200 227 2342 702 188 188 201 общая 1,8 4,9 3,5 3,4 3,6 3,6 1,6 4,8 3,1 3,7 3,4 3,9 3,4 2,3 3,5 4,6 3,5 3,7 3,9 3,55 3,6 3,5 4,5 2,9 3,5 4,1 9,35** 2,9 2,3 3,35 карбо некарбо натная натная 1,4 3,8 2,3 1,3 2,3 3 1,4 2,9 1,9 0,01 1,9 2,7 2,3 2,1 2,0 2,9 2,1 2,5 2,9 2,1 2,9 1,4 3 2,1 2,25 2,45 4,9 1,85 1,3 2,3 0,4 1,1 1,2 2,1 1,3 0,6 0,2 1,9 1,2 3,69 1,5 1,2 1,1 0,2 1,5 1,7 1,4 1,2 1 1,45 0,7 2,1 1,5 0,8 1,25 1,65 4,45 1,05 1 1,05 Сумма катионов и анионов, мг/л 136 394 306 206 282 282 129 392 244 429 257 305 291 194 298 421 303 327 338 309 290 171 384 260 304 331 956 251 267 265 Сухой остаток, мг/л 103 305 259 183 233 209 95 333 204 471 219 245 243 143 261 366 263 275 274 270 231 203 415 294 327 355 1003 277 294 300 Минера лизация, мг/л 145 421 329 222 300 138 421 262 471 277 328 313 207 322 455 327 352 363 334 320 245 506 358 395 429 1152*** 333 333 370 7 Содержание катионов, мг/л Время отбора Весна, 2007 г. № пробы рН Ca Mg Na Kg 98 7,3 90 91 2 Kg 99 7,3 64 58 3 Kg 100 8,0 53 19 20 Kg 101 8,0 130 22 192 Осень, Kg 102 7,8 40 10 12 2007 г. Kg 103 7,6 40 15 17 Kg 104 7,7 54 9 6 Kg 105 7,7 106 26 0 Kg 106 7,4 40 2 20 Kg 107 7,6 80 94 20 Kg 108 32 29 3 *– ПДК=500, ** – ПДК=7, *** – ПДК=1000 Σ катионов 183 125 92 344 62 72 69 132 62 194 58 Содержание анионов, мг/л Cl SO4 HCO3 NO3 NO2 30 28 9 62 18 35 9 7 12 46 5 279 131,7 63,4 617,3* 44,0 43,8 13,4 154,7 9,0 389,7 56,8 311 281 211 107 116 122 189 238 153 159 153 19,5 <1,0 5,3 20,4 4,4 2,2 5,8 6,2 2,2 33,2 2,2 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 Жесткость, моль/л Σ анионов 640 441 289 807 182 203 217 406 176 628 217 общая 12** 8** 4,25 8,35** 2,85 3,2 3,45 7,4** 2,2 11,7** 4 карбо некарбо натная натная 5,1 4,6 3,45 1,75 1,9 2 3,1 3,9 2,2 2,6 2,5 6,9 3,4 0,8 6,6 0,95 1,2 0,35 3,5 0 9,1 1,5 Сумма катионов и анионов, мг/л 823 566 381 1151 244 275 286 538 238 822 275 Сухой остаток, мг/л 734 468 303 1207 205 235 211 461 178 817 218 Минера лизация, мг/л 890 609 409 1260*** 263 296 306 580 255 897 295 Родники Kg 98, Kg 99, Kg 101, Kg 105 расположены в районе узла пересечения Главной линии Тянь Шаня (линии Николаева) и Таласо Ферганского разлома. Эти две структуры разделяют Тянь Шань на Северный, Срединный и Южный [Юдахин Ф.Н., 1986]. Особенности линии Николаева – это субвертикальное падение тектонической структуры и глубина заложения достигающая, согласно сейсмическим данным, мантии [Юдахин Ф.Н., 1986]. Для родников Kg 98, Kg 99, Kg 105 отмечается равновесный изотопный состав урана 234 U/238U =γ ~ 1,0 1,104 (Табл. 3). Такие значения изотопного состава урана характерны для пород земной коры и указывает на континентальное происхождение изотопов урана в указанных водах. Кроме того, следует отметить, что по ранее полученным нами результатам исследований, воды опробованных родников характеризуются низкими содержаниями гелия и радона [Чалов П.И. и др., 1989], т.е. не прослеживается связь вышеперечисленных источников вод с глубинными газами и флюидами. В остальных водах исследованного района величина отношения альфа активностей урана (γ) изменяется в следующих пределах. Так для вод р. Чычкан γ = 1,28; р. Узун Ахмат – γ = 1,44; р. Бала Чычкан – γ = 1,36; р. Торкент – γ = 1,45; в р. Нарын – γ = 1,615; р. Саргата – γ = 1,761 и в Токтогульском водохранилище – γ = 1,59. Содержание урана в водах вышеперечисленных рек меняется также незначительно – до 4,6 ƒ10 6 г/л в р. Торкент; для р. Нарын – 5,7 ƒ10 6 г/л; для р. Саргата – до 9,4 ƒ10 6 г/л; для Токтогульского водохранилища – 3,8 ƒ10 6 г/л. Изотопное отношение 234 U/238U изменяется в достаточно определенных интервалах, отражая условия взаимодействия природных вод с горными породами и особенности гидродинамической обстановки. Судя по приведенным результатам, формирование изотопного отношения и содержания урана в водохранилище обеспечивается за счет р. Нарын, несмотря на то, что р. Саргата имеет значения указанных параметров несколько выше. Приведенные результаты исследований по изучению изотопного и химического состава воды Токтогульского водохранилища и впадающих в него притоков с различным исходным составом показывает, что в воде водохранилища указанные параметры приобретают усредненные значения. 9 Таблица 3. Отношение альфа активностей и содержание урана в природных водах в районе Токтогульского водохранилища 234 Kg 06 221004 U/238U, γ 1,281±0,023 CU, 10 6 г/л 4,0±0,2 Ra, 10 Ки/л 6,9±0,4 Kg 07 221004 1,615±0,023 5,7±0,3 3,1±0,2 Kg 08 221004 1,594±0,019 3,8±0,2 3,3±0,6 Kg 95 061006 1,529±0,022 3,4±0,2 Kg 16 231004 1,390±0,23 1,4±0,1 Kg 90 100606 1,376±0,017 2,8±0,1 Kg 94 061006 1,761±0,016 9,4±0,5 Kg 94 040608 1,735±0,015 5,0±0,2 Kg 96 061006 1,452±0,022 4,6±0,2 Kg 96 040608 1,324±0,049 0,71±0,04 Kg 97 061006 1,441±0,025 2,3±0,1 Kg 108 301107 1,359±0,040 1,5±0,1 Kg 98 040407 1,103±0,010 16,0±0,8 2,5±0,5 4,3 Kg 99 040407 1,000±0,008 18,8±0,9 3,0±0,9 2,5 Kg 100 040407 1,340±0,029 3,0±0,1 1,1±0,1 7,0 Kg 101 040407 1,285±0,009 32,2±1,6 1,4±0,3 36,0 Kg 102 291107 1,471±0,018 2,0±0,1 Kg 103 291107 1,517±0,024 2,0±0,1 Kg 104 301107 2,426±0,022 6,0±0,3 Kg 105 301107 1,104±0,009 24,0±1,2 Kg 106 301107 1,358±0,035 1,8±0,1 Kg 107 301107 1,475±0,016 3,6±0,2 Kg 109 040608 1,314±0,023 1,07±0,05 Шифр проб 226 13 222 Rn 10 10 Ки/л Об этом свидетельствуют и данные по распределению отношения альфа активностей (U234/U238=γ) и содержания урана в водах акватории водохранилища, результаты измерения которых приведены в Табл. 4. Отбор проб воды осуществлялся в рамках проекта #KR 1430. Альфа спектрометрические измерения содержания и отношения четных изотопов урана проводился по проекту #KR 1103. Представленные данные показывают отсутствие зависимости распределения выше параметров от глубины в водах акватории водохранилища. указанных 10 Таблица 4. Содержание и отношение альфа активностей урана в водах акватории Токтогульского водохранилища. 23 27 апреля 2008 05 октября 2007 Время отбора Шифр проб Номер стан ции Глубина отбора проб, м (№ GPS) 1Т KgT 01 07f 14 1 70 2Т KgT 02 07f 14 2 С поверхности 3Т KgT 03 07f 14 2 С поверхности Контрольная проба 4Т KgT 04 07f 15а С поверхности 5Т KgT 05 07f 20 С поверхности 14Т KgT 14 08s 48 (277) 16Т KgT 16 08s 12 (279) 17Т KgT 17 08s 0 (280) 22Т (0) KgT 22 08(0)s 0 (283) 22Т KgT 22 08s 71 (283) 25Т KgT 25 08s 67 (289) 28Т KgT 28 08s 17 (292) 234 U/238U = γ CU ƒ 10 6 г/л* 41048’31.4” 72052’16.0” 41048’35.9” 72052’56.1” 1,489±0,021 1,8±0,1 1,511±0,024 1,8±0,1 41048’35.9” 72052’56.1” 1,548±0,020 1,8±0,1 41046’44.8” 72055’55.7” 41040’18.8” 72038’18.2” 41047’31.0” 72054’45.1” 41049’36.3” 72052’59.1” 41050’10.2” 72051’54.2” 41047’50.1” 72050’21.5” 41047’50.1” 72050’21.5” 41046’45.2” 72047’33.2” 41049’09.5” 72045’33.0” 1,453±0,022 1,9±0,1 1,501±0,034 1,8±0,1 1,442±0,023 2,1±0,1 1,495±0,014 2,3±0,1 1,752±0,012 8,8±0,4 1,479±0,013 2,2±0,1 1,519±0,025 2,0±0,1 1,546±0,020 1,9±0,1 1,484±0,024 1,6±0,1 Координаты В период проведения работ вплоть до 2008 года по исследованию закономерностей распределения изотопных и других параметров в водах района Токтогульского водохранилища отмечена тенденция снижения уровня воды и изменение физико химических параметров воды в самом водохранилище. Результаты мониторинга физико химических параметров воды Токтогульского водохранилища (точка Kg 08) в период с 2001 по 2008 гг. представлены в Табл. 5. На Рис. 2 представлены координаты отбора проб воды в точке Kg 08. На Рис. 3 показано изменение высоты над уровнем моря в точке Kg 08, и на Рис. 4 изменение солености воды в той же точке. За весь период наблюдения уровень воды Токтогульского водохранилища в точке Kg 08 достиг минимального значения в 2008 г. Следует отметить, что, начиная с 2001 г. по 2008 г. уровень упал на 74 метра. Кроме того, из полученных результатов видно увеличение солености воды примерно на 3 % в год. 11 880 23.10.03 899 11.05.04 878 22.10.04 889 17.05.05 865 13.10.05 890 19.04.06 873 06.10.06 881 04.04.07 866 30.11.07 872 02.06.08 853 14,02 365 0,18 0,234 7,36 403 Содержание растворенного кислорода (%) 7,54 Окислительно восстановительный потенциал, (ORP), мВ Температура воды °С Растворенные тверд. частицы (TDS), г/л 06.10.01 41°44 72°54 41°44 72°54 41°44,81′ 72°54,80′ 41°44,80′ 72°54,68′ 41°44,77′ 72°54,78′ 41°44,76′ 72°54,67′ 41°54,77′ 72°54,77′ 41°44,83′ 72°54,63′ 41°77,78′ 72°54,74′ 41°44,83′ 72°54,57′ 41°44,83′ 72°54,62′ 41°44,88′ 72°54,48′ Соленость, г/л 927 pH мг/л Проводимость, oSm/см 11.01.01 Координа ты точек отбора Атмосферное давление, мм рт.ст. Дата Высота над уровнем моря, м Таблица 5. Физико химические параметры воды Токтогульского водохранилища (точка Kg 08). 19,9 97,8 18,85 332,2 0,16 0,213 8,62 388 718,1 17 108,8 17 315,7 0,17 0,202 8,43 340 715 16,5 55,4 5,19 394,5 0,20 0,252 8,52 383 720,6 17,0 334 0,16 0,214 8,71 328 711,7 15,1 57,0 5,51 383,3 0,19 0,245 9,56 421 723,3 20,3 109,9 9,42 331,8 0,16 0,212 9,29 280 724,4 17,6 97,8 8,91 394,6 0,20 0,253 9,10 204 700,4 19,7 82,7 7,19 319,1 0,16 0,204 9,51 363 710,8 13,9 102,2 10,1 748,1 0,39 0,483 8,1 183 707,3 13 111,7 11,3 372,7 0,17 0,219 7,95 229 723 26,3 91,5 7 466,6 0,23 0,291 8,1 412 В Табл. 6 представлены результаты определения расходов воды в точках отбора проб за май 1994, 1995 и 2001 гг. и средние значения по этому параметру с 2000 по 2007 гг., а также относительный вклад рек бассейна р. Нарын. К сожалению, в последнее время измерения расходов воды рек носят случайный характер и определяются не более 5 7 раз в месяц. Учитывая горные условия формирования водных потоков, расходы воды в реках могут изменяться в несколько раз в течение суток. Расходы воды до 1995 г., помимо р. Нарын, измерялись и для других рек. С 2000 г. точка отбора проб Kg 10 находилась в районе г. Таш Кумыр, а с середины 2003 г. по настоящее время ее перенесли в с. Шамалды Сай возле гидропоста Гидрометслужбы. Перенос точки отбора дал возможность для сопоставления полученных нами расходов воды в реке с результатами Гидрометслужбы. 12 Долгота: 72° 5445–5485(10 2)′ Рис. 2. Координаты отбора проб воды в точке Kg 08 (по горизонтали отложена долгота 72°5445' – 72°5485', по вертикали – широта 41°4474' – 41°4490'). м г/л Год Год Y = 6.33826 * X + 13591.5 Y = 0.0104888 * X – 20.836 Рис. 3. Высота над уровнем моря Рис. 4. Соленость воды по годам 13 Таблица 6. Результаты определения расходов воды в точках отбора проб, м3/с. Точка отбора на р. Нарын Kg 01 (Малый Нарын) 1994, 1995, 2001 Атлас (май) [33] среднее, относительные м3/с 50 0,08 Kg 02 (Большой Нарын) 113 0,18 Kg 03 (Нарын, г. Нарын) 182 0,29 0,20 Kg 04 (р. Ат Баши) 33 0,05 0,07 Kg 07 (с. Уч Терек) 470 0,75 Kg 10 (Шамалды Сай) 658 1,00 1,00 Период с 2000 по 2007 гг. среднее,* м3/с 57±49 относительные 0,08 75±80 0,10 129±120 (♦) 0,18 581±364 (•) 0,79 734±290 ( ) 1,00 * – значки в таблице соответствуют значкам на Рис. 4 и 5. Результаты расходов воды р. Нарын в точках г. Нарын (Kg 03), с. Уч Терек (Kg 07), с. Шамалды Сай (Kg 10) для периода с 2000 по 2007 гг. представлены на Рис. 5, а для периода с середины 2003 по 2005 гг. на Рис. 6. За весь период наблюдений количество полученных измерений составило: для точки г. Нарын – 687, с. Уч Терек – 157, с. Шамалды Сай – 40. К сожалению, в точке с.Шамалды Сай не получено достаточно полного набора значений по расходу воды до июля 2003 г. и после июля 2004 г., поэтому использовались только имеющиеся значения расходов воды. Из приведенных на Рис. 5 и 6 графиков видно, что в период с 2000 по 2007 гг. среднее значение указанного параметра в точке г. Нарын практически не изменялось, в точке Уч Терек – увеличилось, а в точке Шамалды Сай – уменьшилось. Следует отметить следующие колебания значений расходов воды. Для точки г. Нарын среднее значение – 129 м3/с, минимальное – 22 м3/с и максимальное – 610 м3/с, то есть расход воды изменялся в 28 раз. В точке с. Уч Терек среднее значение – 581 м3/с, минимальное – 155 м3/с и максимальное – 1740 м3/с, т.е. расход воды изменялся в 11 раз. В точке с. Шамалды Сай среднее значение расхода воды– 720 м3/с, минимальное – 161 м3/с и максимальное – 1140 м3/с. Расход воды изменялся в 7 раз. 14 м3/с ,0 Рис. 5. Расход воды (м3/с). Легенда для точек отбора на р. Нарын: – г. Нарын; – пост Шамалды Сай. – с. Уч Терек; м3/с Рис. 6. Фрагмент расхода воды (м3/с) с середины 2003 по 2005 гг. Легенда та же, что на Рис. 4. 15 На основании полученной информации ниже представлены формулы 3 зависимости расхода воды (м /с) от времени: – Y = –5.10425 * X + 10356.6 (1) – Y = 23.846 * X – 47214.3 (2) – Y = –69.4758 * X + 139976 (3) Средние квадратичные погрешности значений расходов в точках: г. Нарын – 93 %; Уч Терек – 63 %; Шамалды Сай – 40 %. Из формул 1–3 вытекает, что уровень воды в водохранилище должен был повышаться, а на самом деле он падал. Вероятнее всего, что до 2005 года осуществлялся сброс воды, что привело к уменьшению уровня воды в Токтогульском водохранилище. Указанная причина была описана и в газете «ПРАВДА ВОСТОКА» от 11 марта 2005 г. («Правда Востока» 2005): «Первый зимний паводок случился 1993 м и казался невероятным: из Токтогульского водохранилища спускалась «летняя» вода. А потом зимние паводки стали ежегодными. Топило речные террасы в Ферганской долине. Затем мощный поток прорезал Кайраккумское водохранилище и мчал еще полсотни километров по таджикской земле. От Бекабада Дарья неслась сотню километров опять по Узбекистану, продолжая полнеть от бокового притока рек и речек. Дальше – граница, а впритык к ней – Чардаринское водохранилище и казахская территория до самого Арала. Зима 2005 года отличалась от предшественниц заполненными водохранилищами и затяжными морозами…». Полученные результаты приводят к следующим заключениям: • в водохранилище впадают притоки с различным исходным изотопным и химическим составом воды, однако указанные параметры в водохранилище приобретают усредненные значения; • получена информация по разгрузке реки Нарын в г. Нарын, с. Уч Терек и с. Шамалды Сай за промежуток времени с 2000 по 2007 гг. • показано, что уровень воды в Токтогульском водохранилище с 2000 по 2008 г. упал на 74 метра; • отмечена в этот же период тенденция увеличения солености воды на 3 % за год; • среднее значение расхода воды в точке Уч Терек возросло, а в точке Шамалды Сай – упало за период с 2000 по 2007 гг. • расход воды в точках отбора меняется в течение суток в несколько раз; 16 • в течении реки Нарын относительные расходы воды нивелируются с удалением от истоков, вероятно благодаря дополнительному влиянию Токтогульского водохранилища; • падение уровня воды на Токтогульском водохранилище, главным образом, обусловлено сбросом воды из него, а не уменьшением расходов воды в бассейне реки Нарын; ЛИТЕРАТУРА 1. Атлас Киргизской Советской Социалистической Республики. Том первый. Природные условия и ресурсы //Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР. – М.,1987. 2. Васильев И.А., Алехина В.М., Маматибраимов С. Радиоизотопные и другие параметры вод бассейна реки Нарын// Изв. НАН КР. – 2006. № 2 . – С. 108 118. 3. Васильев И.А., Алехина В.М., Маматибраимов С. Основные результаты совместных международных исследований радиоактивного загрязнения рек Центральной Азии (Проекты «Навруз» и МНТЦ – KR 850 и KR 1103). Радиоэкологические и смежные проблемы уранового производства. Сборник научных работ. Ч. IV /Под ред. И.А. Васильева. – Бишкек: Илим, 2007. – С. 140 151. 4. Васильев И.А. Проекты «Навруз» и МНТЦ – KR 850 и KR 1103. Вода – главная ценность Кыргызстана. Автор идеи и составитель Т.О. Ормонбеков. Наука: время новых возможностей. 1995 2008. – Бишкек: Илим, 2008. – С. 116 120. 5. Глазовский Н.Ф., 1991. Идеи по избавлению от «Аральского кризиса». Журнал «Советская география», февраль, с. 73 89 6. Литосфера Тянь Шаня./ под ред.Ф.Н.Юдахина. М.,Наука,1986, 157 с. 7. Зимний паводок на Сырдарье // Правда Востока, 11 марта 2005. – С. 4. 8. Чалов П.И., В.М.Алехина, Киселев Г.П. // Некоторые особенности распределения изотопов уранового ряда в подземных водах узла сочленения Таласо Ферганского разлома и главной линии Тянь Шаня. Тезисы доклада Всес. Симпозиум «Изотопы в гидросфере», г. Каунас 27 мая 1 июня 1989, С.306. 9. Чалов П.И. Изотопное фракционирование природного урана// Фрунзе:Илим, 1975. 236 с 10. Barber D., Yuldashev B., Kadyrzhanov K, Yeleukenov D., S. Ben Ouagrahm, Solodukhin V.P., Salikbaev U.S., Kist A.A., Vasiliev I.A., Dzhuraev A.A., Betsill J.D., Passel H.D., Tolongutov B.M.,. Poznyak V.L, Radyuk R.I.,. Alekhina V.M. Radioecological situation in the River Basing of Central Asia, Syrdaria and Amu Daria: on the Results of the international Project “NAVRUZ”. II Eurasian Conference on Nuclear Science and its application. Almaty, Republic of Kazakhstan, September, 16 19, 2002, 84 86. 11a. Barber D., Betsill D., Mohagheghi A., Passel H., Salikhbaev U., Djuraev A., Vasiliev I.,. Solodukhin V. The NAVRUZ experiment: Cooperative monitoring for radionuclides and metals in Central Asia transboundary rivers. Methods and applications of radioanalytical chemistry – Marc VI, Kailua Kona, USA April 7 11, 2003, 238. 11b. Barber D., Yuldashev B., Passell H.D., Betsill J.D., Matthews R., Salikhbaev U.S., Radyuk R.I., Vdovina E.D., Solodukhin V.P., Poznyik V.L., Vasiliev I.A., Alekhina V.M., Juraev A.A. Radiation monitoring of Syr Darya River. “EURASIA nuclear bulletin”. Journal of Turkish Atomic Energy authority (TAEK) № 2, 2003. 82 87. 12. Barber D., Yuldashev B., Passel H., Betsill J.D.,.Matthews R, Salikhbaev U.S., Radyuk R.I., Vdovina E.D., Artemov S.V., Radyuk G.A., Zaparov E.A., Solodukhin V.P., Poznyik V.L., . Vasiliev I.A, Alekhina V.M., Kist A.A.,.Dzhuraev A.A, Tolongutov B.M., Juraev AA., Juraev An.A. Radiation monitoring of the Syr Darya river (II). The third Eurasian conference “Nuclear science and its application” October 5 8, 2004, Tashkent, Uzbekistan. 192 193. 13. Barber D., Betsill D., Mohagheghi A. and oth. The NAVRUZ experiment: Cooperative monitoring for radionuclides and metals in Central Asia transboundary rivers. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. Vol. 263 No. 1 (2005). 213 218. 14. Gleick P. Water in crisis: a guide to the world’s fresh water resources Oxford University Press, New York, 1993. 15. Micklin P. Desiccation of the Aral Sea: A water management disaster in the Soviet Union. Science, 1988, 241 p. 1170 1176. 16. Micklin P. The water management crisis in Soviet Central Asia. – 1991. The Carl Beck Papers in Russian and East European Studies, No. 905. University of Pittsburgh Center for Russian and East European Studies, Pittsburgh. 17 17. Passell H., D. Barber, D. Betsill and oth. 2002. The Navruz Project: Transboundary monitoring for radionuclides and metals in Central Asian rivers; sampling and analysis plan and operational manual. SAND Report 2002 0484. Sandia National Laboratories, Albuquerque, N.M., 87185. 18. Passell H., D. Barber, D. Betsill and oth. 2003. The Navruz Project: Transboundary monitoring for radionuclides and metals in Central Asian Rivers; data report. SAND Report 2003 1149. Sandia National Laboratories, Albuquerque, N.M., 87185. 19. Postel S. Entering an era of water scarcity: The challenges ahead. Ecological Applications, 2000, 10(4) p. 941 948. 20. Tsukatani, T. The Aral Sea and socio economic development. – 1998. I. Kobori and M.H. Glantz, editors. Central Eurasion water crisis: Caspian, Aral and Dead Seas. United Nations University Press, Tokyo. 21a. Vasiliev I., Orozobakov T., Alekhina V., Mamatibraimov S.. Artificial uranium in water of the Naryn and the Mayluu Suu rivers (Kyrgyz Republic). II Eurasian Conference on Nuclear Science and its application. Almaty, Republic of Kazakhstan, September, 16 19, 2002, 15 16 21b. Vasiliev I., Alekhina V., Mamatibraimov S., Knyazkova A.I. Uranium Isotopes in the Naryn River water (Kyrgyz Republic). II Eurasian Conference on Nuclear Science and its application. Almaty, Republic of Kazakhstan, September, 16 19, 2002, 105 106. 21c. Vasiliev I., Alekhina V., Orozobakov T., Mamatibraimov S. Isotope composition and uranium content in the rivers Naryn and Mailuu Suu. “EURASIA nuclear bulletin”. Journal of Turkish Atomic Energy authority (TAEK). 2002, № 1. 99 102. 22a. Vasiliev I., Barber D., Alekhina V., Mamatibraimov S., Betsill J., Passel H.. Uranium levels in the Naryn and Mailuu Suu rivers of Kyrgyz Republic. Methods and applications of radioanalytical chemistry – Marc VI, Kailua Kona, USA April 7 11, 2003, 237. 22b. Vasiliev I., Alekhina V., Mamatibtaimov S., Barber D., Betsill D., Passell H. Uranium and radium levels in the Mailuu Suu river of Kyrgyz Republic. First International Workshop on Radiological Sciences and Applications (IWRSA) Albuquerque, New Mexico, USA. June 16 18, 2003. 22c. Vasiliev I., Alekhina V., Orozobakov T. Mamatibraimov S. Uranium and Radium in the the Naryn and Mailuu Suu rivers of the Kyrgyz Republic. “EURASIA nuclear bulletin”. Journal of Turkish Atomic Energy authority (TAEK) № 2, 2003. 78 81 23a. Vasiliev I., Alekhina V., Mamatibraimov S. Alpha activity ratio of 234U/238U as an indicator of the level of water contamination by the man caused uranium. 11th International Conference ‘Modern Trends in Activation Analysis’ 20th−25th June 2004 University of Surrey Guildford UK. MO 53. 23b. Vasiliev I., Alekhina V., Mamatibraimov S., Idrisova S. Progress of the isotopic methods of studying the natural processes, and improvement of the nuclear physical methods of analysis in Kyrgyzstan. 11th International Conference ‘Modern Trends in Activation Analysis’ 20th−25th June, 2004. University of Surrey, Guildford UK. MO 54. 23c. Vasiliev I., Alekhina V., Mamatibraimov S., Idrisova S., Orozobakov T. Radioactive parameters of water of the Syrdaria river basin in territory of the Kyrgyz Republic. The third Eurasian conference “Nuclear science and its application” October 5 8, 2004 Tashkent, Uzbekistan. 197 198. 24. Vasiliev I., Barber D., Alekhina V., Mamatibraimov S.,.Betsill J.,.Passell H. Uranium levels in the Naryn and Mailuu Suu rivers of Kyrgyz Republic. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. Vol. 263 No. 1 (2005). 207 212. 25. Yuldashev B., Salikhbaev U., Kist A., Radyuk R., Barber D., Passell H.,.Betsill J.,.Matthews R,.Zhuk L., Vdovina E., Solodukhin V., Poznyak V., Vasiliev I., Alekhina V., Djuraev A. Radioecological monitoring of transboundary rivers of the Central Asian Region. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. Vol. 263 No. 1 (2005). 219 228.