Анализ вероятности метаморфизации ионного состава речных вод в бассейне Кубани
Резюме
Актуальность работы. Происходящие изменения на водосборах рек Юга России оказывают влияние на процессы формирования ионного состава воды. В условиях антропогенного воздействия и климатических изменений может происходить метаморфизация ионного состава речных вод. Актуальность и важность изучения этого процесса не вызывает сомнения, поскольку позволяет выявлять источники загрязнения вод и решать региональные проблемы качества водных ресурсов. Цель работы. Выявить возможную метаморфизацию ионного состава речных вод в бассейне реки Кубани в условиях антропогенного воздействия и климатических изменений. Методы исследования. Исследование проведено на основе многолетних гидрохимических данных государственной наблюдательной сети Росгидромета (1990‒2020 гг.). На основе результатов перевода массовых концентраций в процентные в пересчете на количество вещества эквивалента выполнена классификация ионного состава речных вод. Выявлены региональные особенности ионного состава речных вод в бассейне Кубани и возможная метаморфизация за многолетний период. Результаты работы. Впервые для рек бассейна Кубани определены класс, группа и тип природных вод, проведена классификация ионного состава в многолетнем аспекте. Показано, что ионный состав воды по длине реки Кубани характеризуется разнообразием. Наблюдается изменение от наиболее простого состава с доминированием сульфатов и ионов кальция до более сложного – сульфатно-карбонатного класса кальциево-натриевой группы. Более постоянный ионный состав воды характерен для среднего течения реки с преобладанием сульфатов и ионов кальциево-натриевой группы. Основные притоки Кубани имеют однородный состав гидрокарбонатно-кальциевый второго типа (кроме р. Большой Зеленчук). Выделены основные направления метаморфизации ионного состава воды: для одних участков рек метаморфизация происходит в сторону стабилизации ионного состава, а для других – повышения разнообразия (смешанный состав). Метаморфизация речных вод в сторону изменения в анионном составе на отдельных участках Кубани проявляется в повышении доли сульфатов или в переходе к смешанному анионному составу. В большинстве случаев имеет место прямая метаморфизация. Наиболее вероятным последствием данного процесса может стать формирование повышенных или пониженных содержаний отдельных ионов, то есть гидрохимических аномалий.
Литература
Алекин О.А. Основы гидрохимии: учебное пособие. – Л.: Гидрометеоиздат, 1970. – 442 с.
Андрулиони Н.Ю., Завьялов П.О., Ижицкий А.С. Современная эволюция солевого состава остаточных бассейнов Аральского моря. // Океанология. – 2022. – Т. 62. № 1. – С. 1–17.
Даниленко А.О., Косменко Л.С., Решетняк О.С., Кондакова М.Ю. Предпосылки техногенной метаморфизации ионного состава воды р. Надым в условиях глобальных климатических изменений. // Известия РАН. Серия Географическая. – 2020. – № 1. – С. 127–137. DOI: 10.31857/S2587556620010069.
Диффузное загрязнение водных объектов: проблемы и решения. Коллективная монография под рук. В.И. Данилова-Данильяна. – М.: РАН, 2020. – 512 с.
Закруткин В.Е., Решетняк В.Н. Распределение железа и его минералов в речных отложениях Восточного Донбасса. // Геология и геофизика Юга России. – 2023. – Т. 13. № 4. – С. 85–98.
Комаров Р.С., Решетняк О.С. Пространственно-временная изменчивость ионного стока в бассейне р. Кубани. // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. № 3. – С. 191–203. DOI: 10.46698/q4491-7472-5566-w.
Макаров В.Н. Формирование техногенных гидрохимических потоков при разработке месторождений олова в арктических районах Якутии. // Арктика: экология и экономика. – 2024. – Т. 14. № 4. – С. 549–561. DOI: 10.25283/2223-4594-2024-4-549-561.
Мукашева А.С., Лопарева Т.Я. Генетическая однородность ионно-солевого состава воды Балхаш-Илейского и Арало-Сырдарьинского бассейнов. // Вестник АГТУ. Серия: Рыбное хозяйство. – 2013. – № 2. – С. 111–115.
Никаноров А.М. Гидрохимия: Учебник. изд. 3-е, дополненное. – Ростов-на-Дону: «НОК», 2008. – 461 с.
Никаноров А.М., Брызгало В.А. Пресноводные экосистемы в импактных районах России. – Ростов-на-Дону: «НОК», 2006. – 275 с.
Решетняк О.С. Анализ вероятности метаморфизации ионного состава ультрапресных вод арктических рек России. // Арктика: экология и экономика. – 2023. – Т. 14. № 3. – С. 437–448. DOI: 10.25283/2223-4594-2023-3-437-448.
Янин Е.П. Изменение химического состава и техногенная метаморфизация речных вод в промышленно-урбанизированных районах. // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. – 2006. – № 3. – С. 2–27.
Янин Е.П. Основные тенденции изменения геохимических черт водотоков и водоемов в антропогенных ландшафтах. // Динамика географических систем. – М.: Изд-во МГУ, 1983. – С. 13–14.
Ekka A., Pande S., Jiang Y., Zaag P. Anthropogenic modifications and river ecosystem services: A landscape perspective. // Water. – 2020. – Vol. 12. Art. No. 2706. DOI: 10.3390/ w12102706.
Gong S., Bai X., Luo G., Li C., Wu L., Chen F., Ran C, Xi H., Zhang S. Climate change has enhanced the positive contribution of rock weathering to the major ions in riverine transport. // Global and Planetary Change. – 2023. – Vol. 228. Art. No. 104203. DOI: 10.1016/j.gloplacha.2023.104203.
Kaushal S.S., Likens G.E., Mayer P.M., Shatkay R.R., Shelton S.A., Grant S.B. et al. The anthropogenic salt cycle. // Nature Reviews Earth & Environment. – 2023. – Vol. 4. – pp. 770–784. DOI: 10.1038/s43017-023-00485-y.
Lechuga-Crespo J.L., Sanchez-Perez J.M., Sauvage S., Hartmann J., Amiotte Suchet P., Probst J. L., Ruiz-Romera E. A model for evaluating continental chemical weathering from riverine transports of dissolved major elements at a global scale. // Global and Planetary Change. – 2020. – Vol. 192. Art. No. 103226. DOI: 10.1016/j.gloplacha.2020.103226.
Liu J., Han G. Major ions and δ34SSO4 in Jiulongjiang River water: Investigating the relationships between natural chemical weathering and human perturbations. // Science of the Total Environment. – 2020. – Vol. 724. Art. No. 138208. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.138208.
Tepanosyan G., Poghosyan Z., Sahakyan L. Geochemical characterization of changes in the chemical composition of river sediments under the continuous anthropogenic influence of Yerevan, Armenia. // Environmental Pollution. – 2024. – Vol. 359. Art. No. 124553.
Wang H., Wu S., Xu J., Zhang L., Li K., Li J., Shu H. and Chu J. Study on the surface water chemical composition and water quality pollution characteristics of the Shiyang River Basin, China. // Hydrology. – 2025. – Vol. 12. Issue 6. Art. No. 132. DOI: 10.3390/hydrology12060132.
Wu J., Xu N., Wang, Y., Zhang W., Borthwick Alistair G.L., Ni J. Global syndromes induced by changes in solutes of the world’s large rivers. // Nature Communications. – 2021. – Vol. 12. Art. No. 5940. DOI: 10.1038/s41467-021-26231-w.
English
Русский
