Эколого-геохимическое состояние поверхностных вод и донных отложений в дельте Меконга (Вьетнам) | Вестн. Том. гос. ун-та. 2014. № 388. DOI: 10.17223/15617793/388/40

Эколого-геохимическое состояние поверхностных вод и донных отложений в дельте Меконга (Вьетнам)

На основе результатов исследований, выполненных в 2001-2014 гг., получена общая характеристика химического состава вод и донных отложений в дельте реки Меконг (Вьетнам). Показано, что в по мере приближения к морю и роста времени взаимодействия воды с минералами происходит увеличение минерализации поверхностных вод и водных вытяжек из донных отложений. Состояние поверхностных вод и донных отложений оценивается как неудовлетворительное по содержанию NO3, NH,+, Hg, Cu, Zn, Mn, Fe, As, Al.

The ecogeochemical condition of surface waters and bed sediments in the delta of the Mekong River (Vietnam).pdf Введение Река Меконг является одной из крупнейших рек в мире. Она играет исключительно важную роль в социально-экономическом развитии всей Юго-Восточной Азии. Особенно заметно влияние этой реки на жизнь людей на участке её нижнего течения - в Камбодже и Вьетнаме, где протоки и рукава Меконга - одновременно и важнейшая транспортная артерия, и источник водоснабжения, и приёмник сточных вод промышленных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых предприятий. В дельте Меконга в пределах Вьетнама к этому перечню следует добавить целый ряд проблем, связанных с влиянием морских вод на водные и наземные экосистемы, в том числе с засолением сельскохозяйственных земель, подтоплением и затоплением селитебных территорий, размывом берегов [1-3]. Всё это и обусловило цель исследования - оценку современного эколого-геохимического состояния рукавов и проток дельты Меконга. Согласно существующим представлениям, поверхностный водный объект - это водоток, водоём или болото с характерным для него водным режимом. Горизонтальные границы водотока определяются положением береговой линии по среднемноголетнему уровню вод в период открытого русла, а нижняя вертикальная граница соответствует верхней границе недр - части земной коры, расположенной ниже почвенного слоя, а при его отсутствии - ниже земной поверхности и дна водоемов и водотоков [4, 5]. С учётом приведённых выше определений полноценная оценка эколого-геохимического состояния поверхностного водного объекта должна включать иследование как поверхностных вод, так и донных отложений, что и определило цель и структуру работы. Источниками информации послужили опубликованные результаты ряда авторов и организаций [3, 612] и материалы собственных исследований, выполненных в 2012-2013 гг. Объект и методика исследований Дельта Меконга занимает территорию площадью 46 700 км2 и имеет сложное строение [13]. В её составе можно выделить два крупных комплекса рукавов - Хаузанг и Тиензанг. Первый из них (Хаузанг) включает три крупных рукава, а второй (Тиензанг) -шесть, среди которых наибольший по водности - рукав Хамлуонг. Именно этот рукав и был основным объектом исследований, включавших отбор проб поверхностных вод и донных отложений на участке протяжённостью 77 км от устьевого взморья, в том числе: в январе 2013 г. - 12 проб; в январе 2014 г. -3 пробы. Кроме того, в 2013 г. были отобраны 4 пробы донных отложений и поверхностных вод из проток рукава Хамлуонг (Сонг Бен Тре, Сонг Ба Три, Сонг Вам Нуок Тронг, Сонг Рач Сау) и 4 пробы - из других рукавов дельты р. Меконг - Кочьен и Кыадай (рис. 1). Полевые работы выполнены Фунг Тхай Зыонгом и сотрудниками университета Донгтхап (Вьетнам). Опробование поверхностных вод проводилось из слоя 0,3-0,4 м от поверхности, опробование донных отложений - из верхнего слоя около 0,2 м на расстоянии от берега: в рукавах - в 10-50 м; в протоках - в 510 м. Пробоподготовка включала: для донных отложений - высушивание при температуре 25°С и измельчение до фракции с диаметром частиц до 0,5 мм; для поверхностных вод - фильтрацию через фильтр с диаметром пор 1,5 мкм. Лабораторные работы выполнялись в университете Донгтхап и Томском политехническом университете (ТПУ). При определении гидрохимических и геохимических показателей использовались следующие методы: рН - потенциометрический; удельная электропроводность х - кондуктометрический; SO42- -турбидиметрический; Ca2+, Mg2+, HCO3-, Cl-, бихро-матная окисляемость (БО), перманганатная окисляе-мость (ПО) - титриметрический; соединения азота, фосфаты, Si, Fe - фотометрический и ионная хроматография; Hg, As, Zn, Pb, Cu, Cd, Mn, Al, Na+, K+ -атомно-абсорбционный, инверсионно-вольтамперо-метрический, пламенно-эмиссионная спектрометрия. В донных отложениях определение рН, удельной электропроводности, перманганатной окисляемости и содержаний макрокомпонентов проводилось в водной вытяжке, микроэлементов - в кислотной. При сопоставлении полученных результатов с опубликованными материалами других авторов использовались данные по постам Тан Чау (Tan Chau), Ми Тхуан (My Thuan) и Кан Тхо (Can Tho). Статисти- Результаты исследования и их обсуждение Поверхностные воды. Воды изученных рукавов и проток на участке более 30 км от морского края дельты Меконга, в соответствии с классификациями О.А. Алё-кина [16], относятся по минерализации к «пресным», по химическому составу - к гидрокарбонатным кальциевым (пост Тан Чау) и хлоридным кальциевым третьего типа (в 35 и 75 км от морского края дельты). По мере приближения к морю минерализация поверхностных вод увеличивается и на участке 4-10 км уже соответствует «солоноватым» водам. При этом изменяется и химический состав вод за счёт увеличения вклада Cl- и Na+ (хлоридные натриевые воды второго типа). В целом можно констатировать существенные изменения абсолютного и относительного содержаний главных ионов в водах рукавов и проток в дельте Меконга в зависимости от: 1) удалённости от её морского края; 2) приливов, оказывающих наиболее значительное влияние на участке около 40-50 км, слабое - до 60-65 км и более [13, 17]; 3) фазы водного режима (согласно [12], максимальные среднемесячные расходы воды р. Меконг у г. Пномпень составляют более 3 000 м3/с и обычно наблюдаются в августе - сентябре, минимальные - 200-300 м3/с - в феврале - апреле). При этом следует отметить, что наиболее резкие изменения приурочены к участку 3542 км от морского края дельты (рис. 2). По величине рН, согласно [18], поверхностные воды обычно нейтральные и слабощелочные в пределах всей дельты (табл. 1), по жёсткости - от мягких в её верхней части до очень жёстких - в 4-10 км от морского края. Поверхностные воды содержат значительное количество соединений азота. Вследствие этого по классификации Водного агентства Франции, используемой для оценки качества речных вод в регионе [10], уже по концентрациям NO3- иNH4+ воды изученных рукавов и проток относятся к классу «очень плохие» («very bad») в 17% случаев и к классу «плохие» («bad») - в 31% (при оценке качества использовалось 42 пробы, в которых определялись значения рН и удельной электропроводности, концентрации NO3-, NH4+, PO43-, химическое потребление кислорода по бихроматной окисляемости). Сравнение имеющихся данных с российскими нормативами качества вод для водных объектов рыбохозяйственного и хозяйственно-питьевого назначения также свидетельствует о повышенных содержаниях ряда веществ, в том числе Hg, Cu, Zn, Mn, Al, Fe, Si, NH4+, NO3-, органических веществ по биохимическому потреблению кислорода (БПК5) за 5 сут (см. табл. 1). Поверхностные воды в дельте Меконга в целом недонасыщены относительно первичных алюмосиликатов и незначительно пересыщены относительно кварца и соединений кальция и магния с гуми-новыми кислотами (ГК). Удержание последних ориентировочно определено по зависимости [ГК] = = 0,076 БО+0,235 (квадрат корреляционного отношения R2 = 0,5), полученной для рек Северной ческий анализ геохимических материалов проведён с ствий в системе «вода - порода» на основе методов учётом требований [14]. Для объяснения полученных химической термодинамики с помощью программно-результатов выполнена оценка условий взаимодей- го комплекса Solution [15]. Рис. 1. Район исследования в нижнем течении р. Меконг: 1 - пункты наблюдений в рамках программы «Mekong river commission», в том числе: 1.1 - Тан Чау (Tan Chau); 1.2 - Ми Тхуан (My Thuan); 1.3 - Кан Тхо (Can Tho); 2 - участок исследований авторов в январе 2013 и 2014 гг. Рис. 2. Изменение удельной электропроводности поверхностных вод в рукавах Хамлуонг, Кыадай, Кочьен и протоках дельты Меконга в январе 2013 г. Т а б л и ц а 1 Химический состав поверхностных вод в дельте Меконга (4-77 км от морского края) в 2010-2014 гг. Объект Рукава Хамлуонг, Кочьен, Кыадай и малые протоки* Рукав Хамлуонг Предельно допустимые концентрации (ПДК) в Российской Федерации: A 5л min max N A 5л min max N ПДКрХ для рек ПДКхп рн 7,55 0,11 6,7 8,22 20 7,58 0,11 6,96 8,15 12 6,5-8,5 6,5-8,5 %, мС/см 89,9 19,6 2 216,8 20 92,2 25,7 2 209,2 12 - мг/дм3 Ca2+ 34,3 5 10,1 146,3 33 22,4 5,5 10,1 62,7 9 180 - Mg2+ 29,2 6 2,9 141,7 33 22,1 15 4,8 141,7 9 40 50 Na+ 89,3 73,8 6,3 1270 17 154,3 139,6 6,3 1270 9 120 200 K+ 6,3 4,3 0,7 74,9 17 9,6 8,2 0,7 74,9 9 50 - HCO3- 63,9 59,1 4,8 182,1 3 63,9 59,1 4,8 182,1 3 - - Cl- 103,2 66,5 3,8 1823,2 27 166,3 110,8 3,8 1823,2 16 300 350 SO42- 154,7 42,6 1,7 1814,8 54 91 46,7 2,4 645,2 16 100 500 NO3- 25,94 2,84 8,31 41,68 20 27,82 3,92 8,31 41,44 12 40 45 no2- 0,029 0,007 0,001 0,119 19 0,02 0,008 0,001 0,065 8 0,08 3,30 NH4+ 4,59 0,68 0,67 11,39 20 4,68 0,98 0,67 11,39 12 0,50 1,93 PO43- 0,049 0,005 0,011 0,09 19 0,047 0,01 0,011 0,09 8 1,93 Si 4,658 0,429 1,008 10,051 19 5,224 0,792 2,382 10,051 8 - 10 БО, мгО/дм3 5,30 0,53 2,95 11,29 22 4,78 0,75 2,95 11,29 11 - 15 БПК5, мгО2/дм3 2,30 0,13 1,83 3,94 19 2,17 0,12 1,87 2,87 8 2 2 мкг/дм3 Fe 1549 161 598 4451 38 1736 273 598 3920 16 100 300 Al 120 39 12 553 19 217 81 19 553 8 40 200 Mn 22 7 4 63 11 22 7 4 63 11 10 100 Zn 353,0 12,8 228,0 453,3 23 343,3 16,6 228,0 453,3 15 10 1000 Cu 60,5 5,1 1,2 85,4 23 56,4 7,4 1,2 85,4 15 1 1000 Pb 0,5 0,3

Ключевые слова

дельта Меконга, донные отложения, поверхностные воды, химический состав, delta of the Mekong River, bed sediments, surface waters, chemical composition

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Фунг Тхай Зыонг.Томский политехнический университетаспирант кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологииphungthaiduongdhdt@gmail.com
Савичев Олег ГеннадьевичТомский политехнический университетд-р геогр. наук, профессор кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологииOSavichev@mail.ru
Всего: 2

Ссылки

Ramesh R., Ramanathan Al., Ramesh S., Purvaja R., Subramanian V. Distribution of rare earth elements and heavy metals in the surficial sedi ments of the Himalayan river system // Geochemical Journal. 2000. Vol. 34. P. 295-319.
Савичев О.Г., Фунг Тхай Зыонг. Зональные закономерности изменения химического состава речных отложений Сибири и условия его формирования // Известия Томского политехнического университета. 2013. Т. 323, № 1. С. 157-161.
Гидрохимические показатели состояния окружающей среды / под ред. Т.В. Гусевой. М. : ФОРУМ ; ИНФРА-М, 2007. 192 с.
Океанология. Химия океана : в 2 т. Т. 1 : Химия вод океана / под ред. О.К. Бордовского и В.Н. Иваненкова. М. : Наука, 1979. 518 с.
Савенко А.В. Экспериментальное изучение сорбции Hg на минеральных взвесях в зоне смешения речных и морских вод // Водные ресурсы. 2000. Т. 27, № 6. С. 755-758.
Савичев О.Г., Колоколова О.В., Жуковская Е.А. Состав и равновесие донных отложений р. Томь с речными водами // Геоэкология. 2003. № 2. С. 108-119.
Справочник по гидрохимии / под ред. А.М. Никанорова. Л. : Гидрометеоиздат, 1989. 391 с.
Михайлов В.Н. Гидрологические процессы в устьях рек. М. : ГЕОС, 1997. 172 с.
Методические указания. Проведение расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков. РД 52.24.622-2001. М. : Фед. служба России по гидрометеорологии и мониторингу окр. среды, 2001. 68 с.
Михайлов В.Н., Аракельянц А.Д. Особенности гидрологических и морфологических процессов в устьевой области р. Меконг // Водные ресурсы. 2010. Т. 37, № 3. С. 259-273.
Hurt B.T., Jones M.J., Pistone G. Transboundary Water Quality Issues in the Mekong River Basin // Mekong River Commission. Water Studies Centre, Monash University, Australia, 2001. 77 p.
The Mekong River Report Card on Water Quality. V. 2. Assessment of Potential Human Impacts of Mekong River water quality // Mekong River Commission. Vientiane, Lao DPR : MRC, 2010. 15 p.
Diagnostic study of water quality in the Lower Mekong Basin // Mekong River Commission Technical Paper. Vientiane, LAO DPR : MRC, 2007. №. 15. 58 p.
Хо Тронг Тиен. Планирования орошения в провинции Бен Тре. Бен Тре : Южный гидротехнический институт, Академия науки и технологий Вьетнама, 2011. 43 с. (на вьетнам. яз.).
An assessment of water quality in the Lower Mekong Basin // Mekong River Commission Technical Paper. Vientiane, LAO DPR : MRC, 2008. №. 19. 70 p.
Тон Тхат Хань. Экологический мониторинг в провинции Бен Тре. Бен Тре : Департамент науки и технологии, 2013. 139 с. (на вьетнам. яз.).
Доан Ван Фук. Исследование воды для сельского хозяйства. Бен тре : Департамент науки и технологии, 2012. 77 с. (на вьетнам. яз.).
Федеральный закон № 74-ФЗ. Водный кодекс Российской Федерации (с изменениями на 25.06.2012 г.). М. : Гос. Дума РФ, СФ, 2012. 54 с.
The planning Atlas of the Lower Mekong River Basin // Mekong River Commission. Vientiane : MRC, 2011. 104 p.
Федеральный закон «О недрах» № 2396-1. М. : Гос. Дума РФ, СФ, 2011. 64 с.
Hoa L.T.V., Nhan N.H., Wolanski E., Cong T.T., Shigeko H. The combined impact on the flooding in Vietnam's Mekong River delta of local manmade structures, sea level rise, and dams upstream in the river catchment // Estuarine, Coastal and Shelf Science. 2007. №. 71. P. 110-116.
Overview of wetlands status in Viet Nam following 15 years of Ramsar convention implementation. Hanoi, Viet Nam : Viet Nam Environment Protection Agency, 2005. 72 p.
 Эколого-геохимическое состояние поверхностных вод и донных отложений в дельте Меконга (Вьетнам) | Вестн. Том. гос. ун-та. 2014. № 388. DOI: 10.17223/15617793/388/40

Эколого-геохимическое состояние поверхностных вод и донных отложений в дельте Меконга (Вьетнам) | Вестн. Том. гос. ун-та. 2014. № 388. DOI: 10.17223/15617793/388/40