Условия формирования гидрохимического режима р. Вихорева и Усть-Вихоревского залива (Усть-Илимское водохранилище)

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью контроля за гидрохимическим режимом водоемов, в значительной степени подверженных антропогенным воздействиям. Цель: изучить пространственное распределение концентраций главных ионов и микроэлементов и выделить природные и антропогенные факторы формирования гидрохимического состава р. Вихорева и Усть-Вихоревского залива Усть-Илимского водохранилища. Объекты: воды р. Вихорева до и после поступления сточных вод Братской промышленной зоны, Усть-Вихоревский залив (Вихоревская и Бурдойская часть) Усть-Илимского водохранилища. Методы. Главные ионы определены с использованием стандартных методов, принятых в гидрохимических исследованиях, Сорг - титриметрическим методом, кислород - йодометрическим методом. Определение в воде концентраций ртути выполнено атомно-абсорбционным методом, других микроэлементов - методом масс-спектрометрии с индуктивной связанной плазмой Результаты. В воде р. Вихорева после поступления сточных вод Братской промышленной зоны обнаружены значительные преобразования ее гидрохимического состава. По акватории реки наблюдается снижение концентраций О2 (до 0,3 мг О2/л) и повышение концентрации Сорг (до 131 мг/л), SO4 2- (до 262 мг/л), К+ (до 10,6 мг/л), Cl- (до 220 мг/л), Na+ (до 240 мг/л), Mn (до 248,5 мкг/л), Cr (до 7,4 мкг/л), в меньшей степени Al (до 224,1 мкг/л), Co (до 0,26 мкг/л), Cu (до 5,4 мкг/л), Zn (до 43,2 мкг/л), Cd (до 0,126 мкг/л), Pb (до 0,40 мкг/л), Hg (до 0,0032 мкг/л). В водах Усть-Вихоревского залива концентрации большинства компонентов основного ионного состава и микроэлементов снижаются, по сравнению с водой р. Вихорева, в поверхностных водах. В придонных водах зафиксированы максимальные концентрации Mn (511,5 мкг/л), Fe (1567,2 мкг/л), Co (0,80 мкг/л), Pb (0,77 мкг/л). Основной ионный состав и концентрация микроэлементов в воде р. Вихорева определяется прежде всего антропогенным фактором. Вместе с этим в гидрохимический режим реки вносят свой вклад и природные факторы. На гидрохимию Усть-Вихоревского залива влияет как поступление вод высокозагрязненной реки, так и формирующие его воды русловой части Усть-Илимского водохранилища.

Relevance. The necessity to control the hydrochemical regime of water bodies significantly affected by anthropogenic impacts. Aim. To study the spatial distribution of major ions and trace element concentrations and identify Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2024. Т. 335. № 3. C. 92-107 Долгих П.Г., Полетаева В.И., Пастухов М.В. Условия формирования гидрохимического режима р. Вихорева и Усть- ... 93 natural and anthropogenic formation factors of the hydrochemical composition of the Vikhoreva river and Ust-Vikhorevsky bay of the Ust-Ilimsk reservoir. Objects. Waters of the Vikhoreva river before and after inflow of wastewater from the Bratsk industrial zone, waters of the Ust-Vikhorevsky bay (Vikhorevskaya and Burdoyskaya parts) of the Ust-Ilimsk reservoir. Methods. Determination of micronutrients concentrations in water was performed by inductive coupled plasma mass spectrometry, mercury - by atomic absorption method. Cations and anions were determined using standard methods accepted in hydrochemical studies, Sorg - by titrimetric method, oxygen - by iodometric method. Results. In the Vihoreva river water after wastewater inflow from the Bratsk industrial zone, significant transformations of its hydrochemical composition were detected. Along the water area of river decrease of O2 concentrations (up to 0.3 mg O2/l) and increase of Сorg (up to 131 mg/l), SO4 2- (up to 262 mg/l), K+ (up to 10.6 mg/l), Cl- (up to 220 mg/l), Na+ (up to 240 mg/l), Mn (up to 248.5 mg/l), Cr (up to 7.4 mg/l), to a lesser extent Al (up to 224.1 mg/l), Co (up to 0.26 mg/l), Cu (up to 5.4 mg/l), Zn (up to 43.2 mg/l), Cd (up to 0.126 mg/l), Pb (up to 0.40 mg/l), Hg (up to 0.0032 mg/l) are observed. In surface waters of the Ust-Vikhorevsky bay concentrations of most components of the main ionic composition and trace elements decrease, as compared to the Vikhoreva river water. Maximum concentrations of Mn (511.5 mg/l), Fe (1567.2 mg/l), Co (0.80 mg/l), Pb (0.77 mg/l) were detected in bottom waters. The main ionic composition and trace element concentrations in the Vihoreva river water are determined primarily by anthropogenic factor. At the same time, the hydrochemical regime of the river is effected by natural factors. Inflow of both waters of the highly polluted and forming waters of the channel part of the Ust-Ilimsk reservoir impacts the hydrochemistry of the Ust-Vikhorevsky bay.