Comparative analysis of the calculation methods of the background concentrations of major ions in the left tributaries of the Middle Ob River | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2015. № 396.

Comparative analysis of the calculation methods of the background concentrations of major ions in the left tributaries of the Middle Ob River

The average seasonal and multi-year concentration of macro-nutrients of river water and their spatial and temporal changes in wetland watersheds of the northeastern the Great Vasyugan Mire is calculated in this paper. The change of the ion-salt structure of the surface water is considered based on data of the Federal Service for Hydrometeorology and Environmental Monitoring (12 hydro-logical stations for 13 years (1997-2009)). A comparative analysis of the calculations of the background concentrations by various methods - the arithmetic mean, the weighted average arithmetic, the geometric mean - is presented. The calculation of the background concentrations of major ions by the weighted average arithmetic based on the idea of the unity of the formation of the water and the chemical runoffs of a river due to the genetic heterogeneity of the nourishment sources of the rivers in the different phases of the water regime [1; 12]. The weights that were used are: when calculating the mean concentration per year the volume shares of water runoff in hydrological phases; when calculating the average long-term concentrations the volume shares of the annual runoff in the total for a long-term period. With this approach, it is easy to single out background concentrations of warm and cold periods of the year. For each macro-component a map of the spatial distribution of concentrations for the studied area was built. For Mg +, Ca +, Cl , and HCO3 macro-components, these estimates comply with those obtained by a less costly method - the simple geometric mean. The quantitative differences of the concentrations of macro-components depending on the phase of the water regime in the river basins of different swampiness are analyzed. The distribution of the average content of the main ions in river waters as a whole is quite understandable and well correlated with the intensity of water exchange. A linear dependence was determined between the long-term average sum of major ions and the runoff rate of the left bank tributaries of the Middle Ob during the observation period of 19972009 with the quality of the approximation of S/a= 0.6. The analysis of the trends in the row of concentrations revealed statistically significant ones for some of them. The long-term dynamics of the anion HCO 3" has a statistically significant trend for the Iksa River. The concentration of ions Na++ K+ during the observation period from 2002 to 2009 are characterized by a significant trend for an increase in the Iksa and the Parabel rivers. It is concluded that although obtaining estimates of background concentrations and mineralization based on the volume of the runoff in different phases of the water regime is time-consuming are complex, yet it yields more reliable, genetically-based results.

Download file
Counter downloads: 211

Keywords

фоновые концентрации, ионно-солевой состав, речные воды, заболоченный водосбор, Западная Сибирь, background concentrations, ion-salt structure, river water, wetland catchment, Western Siberia

Authors

NameOrganizationE-mail
Dubrovskaya Larisa I.Tomsk State Universitydubrli@sibmai.com
Dmitreva Natalya S.Tomsk State Universityhydro@ggf.tsu.ru
Всего: 2

References

Земцов В.А., Крутовский А.О., Хасанов В.В., Кривошапко А.И. Экорегиональный подход к исследованию качества речных вод // Фунда ментальные проблемы воды и водных ресурсов на рубеже третьего тысячелетия : материалы междунар. науч. конф. Томск : Изд-во НТЛ, 2000. С. 114-118.
Воистинова Е.С., Парфенова Г.К. Изучение ионно-солевого состава поверхностных вод как составляющая оценки экологического состо яния территории // Проблемы региональной экологии. 2012. № 6. С. 33-37.
Савичев О.Г., Базанов В.А., Скугарев А.А., Харанжевская Ю.А., Шмаков А.В. Водный и гидрохимический режим восточной части Васюганского болота (Западная Сибирь, Россия) // Известия Томского политехнического университета. 2010. Т. 316, № 1. С. 119-124.
Инишева Л.И., Инишев Н.Г. Элементы водного баланса и гидрохимическая характеристика олиготрофных болот южно-таежной подзоны Западной Сибири // Водные ресурсы. 2001. Т. 28, № 4. С. 410-417.
Дубровская Л.И., Дроздова Д.В., Кураков С.А. Оценка элементов водного баланса и их динамика на заболоченных водосборах Васюганского болота // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2011. № 5. С. 112-116.
Харанжевская Ю.А. Ионный сток рек заболоченных территорий Западной Сибири // Вода: химия и экология. 2014. № 11 (77). С. 18-26.
Дубровская Л. И., Брежнева Е. С. Состав и многолетняя динамика гидрохимического стока заболоченных водосборов с олиготрофно со пряженными ландшафтами // Вестник Томского государственного педагогического университета. 2010. № 3. С. 108-113.
Савичев О.Г. Условия формирования ионного стока в бассейне средней Оби // Известия Томского политехнического университета. 2005. Т. 308, № 2. С. 54-58.
Льготин В.А., Макушин Ю.В., Савичев О.Г., Кириленко Т.Д. Особенности и факторы формирования гидрохимического состояния поверх ностных водных объектов на территории Томской области // География и природные ресурсы. 2005. № 1. С. 39-46.
Савичев О.Г. Фоновые концентрации веществ в речных водах таежной зоны Западной Сибири // Вестник Томского государственного университета. 2010. № 334. С. 169-175.
Методические указания. Проведение расчетов фоновых концентраций химических веществ в воде водотоков: РД 52.24.622-2001. М. : Росгидрометслужба, 2001. 83 с.
Земцов В.А. Экорегионы бассейна Верхней и Средней Оби и определение целевых гидрохимических показателей качества вод местного стока // Доклады VI Всероссийского гидрологического съезда (28 сент. - 1 окт. 2004 г., Санкт-Петербург). Секция 4. Часть 2. СПб. : Метеоагентство Росгидромета, 2006. С. 67-71.
Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика: для инженеров и научных работников М. : ФИЗМАТЛИТ, 2006. 816 с.
 Comparative analysis of the calculation methods of the background concentrations of major ions in the left tributaries of the Middle Ob River | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2015. № 396.

Comparative analysis of the calculation methods of the background concentrations of major ions in the left tributaries of the Middle Ob River | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta – Tomsk State University Journal. 2015. № 396.

Download full-text version
Counter downloads: 5215