Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Влияние рисосеяния на качество подземных вод приречных пресных линз (на примере Чалышской линзы)

ВАК РФ 04.00.06, Гидрогеология

Автореферат диссертации по теме "Влияние рисосеяния на качество подземных вод приречных пресных линз (на примере Чалышской линзы)"

Нинистерстго геологии СССР ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЬЗДШШШ ''УЗБЕКГ^^РОГ^О.ЮПЩ" ИНСТИТУТ П<ДЮГКАОПЮ И ЮШНЕРНОЯ ГЕОЛОГИИ 1Ш. О.К.МНГЕ (ГИДРСШГЕО)

На правах рукописи

нукшгв хошглн нурашбпч

ПШЫИЕ РИСОСЕЯНИЯ НД КАЧЕСТВО ПОДЗЕМНЫХ ВОД ПРИ-РЕЧШХ ПРЕСШХ Ж13 (НА ПРИМЕРЕ' ЧАЛЛШКОЙ МШЗЫ)

Специальность 04.00.06-гидрогеолагия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого- минералогических наук

Тг-';:кеит 1991

Робота выполнена в .институте гидрогеологии и. инженерной х'оолоиш (ВДР0И1Я10) ироизЕодотвенпого гидрогеологического объединения "^збэйгидрогеолоХ'ля".

. . Научные руководители: дсктор геолого-ммнералогичесиих наук, профессор В^.Семоплзнко

кандидат хишчеьких наук , старший научный сотрудник .ГДоджееп.

0фцц1ал'иыё онионе нга:

Доктор технических йаук, профессор 4. М.Рахимбаёи

Кандидат гсоЯого-Шиоралогическлу. наук,доцент С.^Арп-эв

Ведущая.организация - Уабаиокий научно-исследоЕательсгий институт риса.

5рщита-состоится. ;„'-', ¿/(Ларь в часов на -

заседании ййецлализйроЕаНного Совета Д.071.01101 ..пря институте, гидрогеологии и 1шяэнеряой геология вы. О.КДапге ПО "Узйекггд-рогеологйн" по йдробу! 700041, 1аякеит, ул.ЫопояоЕа,64.

С диссертацией Айда о озйайол'дться 6 библиотеке института ГИПРОШЪО. •

Автореферат раййслаи " %-У '' ^ {¿¿¿-с/Сл ч 1991г.

Учен' "I секретарь йпецяайп-

эироЕаиного'Тзойета '^гФединов Л.Э,

. ОЩАЯ ХАРЛИТЕЖСШНА РАБОТЫ

I

Актуальность тени. Чалетсвая линза является единственном крупидо псто"чиг.О!1, обеспз»тваш;км пресной полой г.Ургенч и многие KaooirsHDw пункты, Интенсивное ведение сельского хозяйства л лрздзлах атой лгнзи с примененном раоличних средств химизации создает реальную угрозу загрязнения. В частности, при вирагцпва-риса сносят больше количества аоотиих удобрений (250 кг/га по д.о.). Эти химикаты хорошо рлстворяотся D воде, а рисовый чек весь период вегетации находится в затопленных условиях. Уровень грунтось',; вод при ото:.? смыкается с поверхностнши и нос.-еднке, пополнял ресурсы подэешшз, пикете & тем загрязняют их раство-рвкккмн солями и соединениями азота. Поэтому Исследование процессе., загрязнения npecmsc подземнпЯ вод ЧальшгскоЛ линзы в условиях рисоводства особенно актуально.

Чзль рпботн - изучить влияние рисосеяния на изменение структуры баланса и качество подзсттге год Чальте noil литьи

"пдачи .ксслялотапк.Т:;

1. Изучение oto;ero родного баланса расовой карты и чека.

2. Исследование баланса и закономерностей рсяима грунтотгс вод t их минерализации п каче гтеешюго сосгата,

3. Оценка динамики содержания остатков азот»«я удо-ipoHrii в грунтах, поверхности^ и грунтовых вода:;.

4. Анализ влияния стока Дмударьп на иачзстсо подземит вод линзи.

Мзтойдка.исслодорпнгг! - объектом работ бил выбран рисо-BBil мзосиб совхоза "Россия" Хс_.езме«ой области, распологоннкй на лесой берегу Анударьн в прэдзлая. ЧальппекоЙ. линзы. В ходе работ бия организован :! оборудовал овытнуй участок, где проводились балансово-гидрометричесюте и. гидрореяпмные наблюдения, отбор и последующий анализ проб Гранта, подЭемних и поверхности^, вод. В ходе обработки полученной информации, балансовых расчетов и интерпретации использовались методы гчалитической подч'ейгюй гидродинамики и статистических расчетов, для выполнения котортх применялись, в том числе, стандартнее программы н~ ЪМ "Искря 1056".

На защиту вносятся следующие защищаемые положения:

I. Выявленные изменения структуры реяича и баланса гр\нто-В1Ж вод на ioHC рисосеяния свидетельствуют о том, что при сов-

ременном качестве Амударьинеких вод в вегетационный период они не являются причиной деградации качества вод Чаликской лшин и да?/£, в г.ак.ой-то мере, способствуют восполнению их ресурсов. Рост минерализации речных вод, содержания нормируемых компонентов их солевого состава мсгют изменить и водоокологическув роль рисосеяния.

2. Лисокая водопроточноеть при рисовой агротехнике на фоне хорошей проницаемости песчат.гх грунтов препятствует сколь-ли-£о заметному накопления остатков азотних удобрений в подземных годах линзы. Для уменьшения а;э их содержания в сбросных водах целесообразно применение ингибиторов нитрификации.

3. Негативное влияние изменения качества вод Лиударьи проявляется в распространении от ее русла вглубь линзы процессов постепенного роста минерализации подземных вод, содержания

в них нитратов, в частности, на период исследований глубина распространения ореола тйкоП деградации качества подзогшы вор сос-■лдоша 600 м {удашшозть ГХК JI5, где эти процессы ysu эаыет-ны). На расстоянии 280 (ГдК 114) устойчичое увеличение шшера-л;|г»аци*.1 прсц^сияо 0,3 г/л, a содержания нитратов - 5 мг/л.

Все оаицщае:.;:^ положении имею? ппактуческу?). значимость при планировании водсохрап";:,: «ероКрпг»твй в ХорзоИокой области и ашгдогпц<ш.с ¡ш яр,прг уадоодл районах низобьл Аиудары?. но— ложшш го об occo'-iihocïjix ре:иг-:а и баланса грунтовых вод в условное рисосея:ш«> их загрязнении остатками агрозш^якатов и под воздойстеиеи загрязненного стона Дьударьи и:лейт и определенную научиу» новизну.

¿ппэсмпуя р'^^т. Осиовнио положения работы опубликованы з б статьях, допоке;;ш lia Республиканское .научно-технической сог?еи'йшш "Гидрогеологические проблемы рационального использования подземных сод", Ташкент, 19*39 r.j на Республиканской конференции "Подоссмнз с^ектнвиости использования ыелчорируемих земель'Узбекистана", г.Цавои, Ш38; на Всесоюзном совещания 'Иркиетншие ингибиторов нитрифийоци». дяя повышения оЭДектйвнос-■íií азотные удобрений1', г.Сайарка,.д, 1090 г. ,

Работа опробовалась на заседаниях кафедры "Сельхозводо-енаб,vernie" КФ ТИИИМСХ, ¡з лаборатории "Мелиоративная гидрогеоло-г;;«" ГИДРОЙ! ¡PEO.

Объди и структура работ». Диссертационная работа состоит

из сведения, 4 глав и заключения, '¿атериал изложен на 85 страницах машинописного текста, включает 3? рисунков,£5таблиц и библиографии из U2 наименований.

Автор шрэдает глубокую признательность научнш руководителя:,! - доктору геолого-м"нералогпческих наук В.Г.Сзмойленпо и кандидату г.ш'нческих наук В.Г.Ход~аеву за помочь d работе над диссертацией. Он благодарен Коллективу института П1ДРСИНГЕ0 и лаборатории мелиоративной гидрогеологии, начальнику Хорезмской ГГ и !'П1 Кадг-рову Р.С, за приставленную вормо.таость проведения исследований, за советы, консультации л обсудценке отдельных вопросов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ

, введении приведены общие сведения о диссертации, обосно-влииа со актуальности, научной новизна, практической прьюнкмос-ти,' изложены задачи и методика исследований.

Глаза I. Современнее представления о влиянии рисосеяния на изменения пшрогеологлнеекш: услозы'1 и зг'Дапп исследоьаш'Я.

Глава содер.тцт кроткий обзор и анализ прздшостзущчх исследований, специфики ифапивгшия и са;«шо:.'.срносгсй многолетней из--кшптрости гидрогеологического процесса на ¡¡сне рисосеяния. На основе проведенного анализа обоснованы задачи "И мгртацпокн »« работе, первой из которых лзлпется изучение миеголотаей твцд^ции немснениЯ минерализации грунтов!« вод и jjrHUTpy.iTK ег питйЧГЬ'" кондиции компонентов химического состава.

Вторая задача - оценить опасн ость и ¡;оличествен:-глз закономерности загрязнения подземн-х вод ЧалюткоЯ линзи удобрениями, прт/еняемшй при рисосеянии для восполнения интенсивно зьгдела-чиваемых оросительной водой компонентов минеральной пищи растений. Наибольший интерес представляют азотосодерзкащне удобрения и по объемам их применения, и по миграционным свойствам их токсичных остатков, а акже по негативным санитарно-гигиеническим проявлениям, главны'! из которых являются онкологические заболевания, метгемоглобинемия (обескислороживание крови), пицечуе отравления.

Глава II. Естественно-исторические п водохозяйственные ус-лов:)Я района и методика исследований.

Образование современного рельефа Хорезмской области ало под влиянием р.Амударьи и деятельности человека. Он представляет

- б -

собой равнину, опускающуюся на север с уклоном 0,001-0.00012. Помимо основного, прослеживается уклон о? раки в сторону песков Карак^м. Общая равншность "рельефа на юго-востоке нарушается небольшим плоскогорьем с щебенчатым грунтом - Ташсакинский массив.

Низменная равнина Хорезмской области сложена толщей преимущественно аллювиальных отлогений р.Амударьи четвертичного возраста, заполнявших долинообразиую депрессия, Ерезаннуга в третич-¡¡ье и меловые породи', которые слугл/г корепнш ложем и водоупором для вод верхнего яруса. ¡Ложность четвертичных отложений в пределах области из; эняется от 20 до 100 м. Г1о?,имг аллювиальных, они представлены делювиальными, пролавиойышай, волое-ыкк осадши'ч.

Климат области характеризуется; ре:. .о наряженной штшен-тальшетыз иоцнол солнечной радиацией и иернодпчностьэ цшадо-ни.. агаосфорнш: осадков, что шшшо для иустш.чшс областей аоу-аого иара. Атыосдсрпих осадков шпдаег очень «ало: 70-110 ку год, в основном весной. .Сухость воздуха и интенсивная радиация обуславливает ьч-сьил высокие псяаргшш и грг-'сгырациа груНтошк сод, оказывая огромное- кашице ца, иг. уровень и на процесс« ^асолеаня орошаемых; земель.

ОсноиЯиз ¡нригащюнниз окстеии, обеепечньакдие орошаемо«.-земледолие и облает;!, обьедилеиа и Тсясашюсуа метасистему, ко-ь'гщйущуо СЧ^ мшзн:« площадей. Кроне итого, водозабор из Амударьи осуществляется кьгилами Иитнлк-Арна, Ургенч-Арна, Ок-т;;с'рь-Лрла, 1иш-}-Нш;зЙай, В 1975 г. обя;ая протяженность каналов составляла 6384 !;.!. В последние годи и ипзовья Акударьи построен Тушу-шский гидроузел (снесло с во."озфашшцеа), на которое балуется дальнейшее,;рлзьи*!'1е орошения, требующее все больших ооЧеыов водозабора'1!» Амудар! I - до 5,7 и.? в год. Минерализация речной (н оросительной) воды лето;! 0,56-0,83 г/л, а зимой увеличивается до 1,2-1,6 г/л.

Возвратные воды ороизе^оА ¡территории отводятся по межрес-пубяшанейим коллекторам Озерноку и Дарьялыкскому в Сарыкамывс-кую впадкиу. В теченла года минерализация воды межреснубликлисг ких коллекторов пеняете« от 2,5 до 6,5 г/л.

1Ьучаемап территория Чалншской линзы имеет ширину 3-4 км, мощность опресненной зоны 40-45 м, протяженность вдоль реки -бол^е 10 км. Наибольшая мощность четвертичных аллювиальных песков 45-50 и; они отличаются относительно однороднь"? литологнческим строением и высокими "ьтрационннми свойствами (около 22 м/сут).

В геологическом строении участка принимают участие верхне-шшоценош:о и четвертичные отлонения. Верхнеплноценовие вскрываются па глубине ¡50,0-55,0 и от поверхности земли и подстилаются глинами мощностью 57 м. D нгашеЯ части.разреза оти отлоаения представлены загипсованними глинами с прослоили песчаника и алевролита, грубослоистого, весьма слабо проницаемого В верхней части ~ тгчкой мелко- и тонкозернистых песчаников на глинистой це-непте, Четверти'ппло отле.тення развит» поЕсгаестно и прэд*.?паает двукя гочст1посп1".д комплексами песков - eo.Tosr.Hi и аллярнальны-K't. /ш •з-п'дльнгз отлог.ения современной пой!яд ( ß ft ) залегает на г:я:ли:с голов:«: постах, а семи представлены мелко- и срсдне-зерт:гл.г:а cepr.ni, слядисткчп» кззтц-подевргпатеш.«! песками с тонк!?:и проСЛСГМП суглинков.

Глубина залегании зеркала груптоик;: вод колеблется в пргде-л г.:: 0,5-2,0 м з летний и 2-3 а а зимний период и зависит от рэс-сгсгпп'.я до реки и рельефа местности. Питание грунтовых вод осуществляется за счет фильтрацконнже потерь из р. ■V'ivnpbii, г.англов и ин]]!.пьтрацкн иоллвтас вод.

Полевке иссл.дования проведоау в 1987-69 г,г. на территории рпсоподческого совхоза "Россия" Япгнбазарского района.. Совхоз расположен в пределах Чалышс».он линзы ка вновь освоенных тугай-ма землях - северной части Хорезмского оазиса. Для решения поставленной задачи на территории совхоза были проведены полевке эксперименты в производственных условиях рисосеяния. Агротехнические работы, гидрогеологические и гидрологические наблюдения выполнялись соискателем, оборудование участка наблюдательными скважинами проводилось Хорезмской ГГ и ИГЛ, в планировании и проведении опытов с ингибиторами принимали участие представители НИИ рисоводства УзССР и Bei ;оюзного института удобрений и агро-хим:;.1 (ШУА). На опытных участках была оборудована наблюдательная сеть для изучения баланса и режима подземных вод в условиях рисосеяния.

Глава Ш. влияние рисосеяния на режим и баланс грунтовых вод Чалшской линзы.

Условия рисосеяния на Чалшской линзе иыне сложились таким образом, что на ф.^че весьма значительных оросительных норм (45-55 тксм3/га в год) лишь одна пятая часть их объемов затрачивается (продуктивно; на транспирацию рис-м V неизбежное испарение, не более четверти - на формирование проточности че..ов с последующим сбросом воды в первичные дрени, а более половины - на инфильтрацию в покровные мелкоземы с последующим расходованием ьа выклинивание в коллекторы, региональный подземный сток и, главное, подпитывание подземных вод линзы (табл. I).

Таблица I.

Баланс оросительной воды,% (в числителе -данные 1583 г.,-в знаменателе - 1969г.)

Месяц !о среднем по опытной кар-1 те ! а^ | а* .1 •Шо н;г. 1 { ¡¡/а! ¡пму 1т)яс.ЧиГ 1 I 1 «V« I .¿чеку <уъ

¡¿Й 18,54 66,35 16,89 68,36

15,07 20,68 64,25 13,77 18,61 67,62

Июнь 22Ж 12134 55,25

31,77 т.9,41 48,82 27,93 17,26 54",81

Июль £9,29 ИЛ 51,54" 25,85 17ч, 88 55,27

30,45 20,69 48,86 27,12 18,39 54,49,

Август Мх» 25,24 28,77 28.85 48.95

55,56 26,09 38,35 29,01 22,63 43,36

В средн. 23,25 20,35 51,39 ,18,29 56,75

„21,24 49,78 25,3?. • 18,92 55,76

Помимо заведомо полокительной роли непосредственной подпитки вод линзы оросигсльнши, неиалозкачила инверсия в нисходя-в;ие »фильтрационные токи естественно функционирующих здесь в вегетационный период восходящих токов испаршцихся подэеиных год, Бдекуадак их осолонгше, соле^акопленпе в грунтах зоны аэрации. В послбвегетациошшй период, когда нисходсциэ токи вновь ' сменяются восхо; тднчш, опасность осолонения количественно сущест-сеичо меньше и за счет,прснаткх в ьегетация покровных мелкоое-кзр, педстпяаемых сформированной подушкой опресненнюс вод, и

ввиду быстрой с ¡и ботни их уровня, гарантированной одновременным снижением горизонтов воды в поверхностных водотоках и высокими водо роводящими свойствами песчаной толщи, и по климатическим факторам: низкие температуры и дефицит влажности воздуха, осенне-весенние атмосферные осадки, отсутствие регионального покрова.

В годы 50-процентной (1988 г.), более низкой и, вероятно, даме несколько более высокой обеспеченности минерализации вод поверхностного стока на фоне рисосеяния повсеместно' тлеет место . вегетационное опреснение не только заглубленных (10 и более метров от поверхности земли), но, хотя и в несколько меньшей'степени, приповерхностных масс подземных вод линзы. Сформированная подуика опресненных подземных вод существенно нивелирует, а дл„ заглубленных их слоев - иногда, далее инверсирует в послевегета-ционные периоды таких лет испарительную реставрации засоленности подземных вод и так следствие, к началу следующего вегетационного периода минерализация И содержание компонентов солевого' состава последних остаются заметно меньшими, чем в предыдущий год.

В годы высокой и весьма высокой (1989 г.) обеспеченности минерализации оросительной воды, когда содерлсаниз е пей сухого остатка и компонентов солевого состава существенно выше, чем у подземных вод пр-зг/юй лшт, минерализация их -поверхности:« слоев в вегетацкошай период или незначительно уменьшается, или даже возрастает» а в иеззгетгц'гонныя - имеет место интенсивная реставрация засоленности вод и к началу следующей вегетации сии заметно дапе, чем на начало предыдущей. Однако годы с такой высокой минерализацией оросят ел - гзЛ воды с закономерней цикличностью,, сменяются годами с. низкой. ЕЬшрилер, следующий 1990 год отличался поверхностной водой с агюттально низкой минерализацией. И в многолетье влияние рисосеятптя на качество даг.е приповерхностных слоев грунтовых вод остается» по всей'вероятностп, благоприятны:.!.

Отрицательное же влияние лет с повыиенной минерализацией оросительной воды на качество заглубленных от поверхности'масс подземных вод линзы нивелир; ттся вышележащими слоями, воды ко-торы: были опрес!!сны в годы с талой минерализацией поливной веды. и результате в течение вегетационного периода таких лет высокой обеспеченности- осолонение под этих глубоких гпизонтов если и приисходнт, то незначительно, а в послевегетационнгй -проявляется много слпб^е, чем в верхних.

Положительное влияние рисосеяния наиболее проявляется в нижних чеках рисовых карт, где вмюс солей дополнительно интенсифицируется близостью заглубленных коллекторов. Для нашей опытной карты уменьшение полокитёльного слияния коллектора на верхних ее чеках было усугублено приближением к Амударье» Многолетнее регулирование и постепенное повыше^ з минерализации стока которой (в особенности в невегетационнйй Период) начале уже сказываться на замещении пресных вод линзы минерализованными.

Рисосеяние здесь также играет положительную роль, опресняя грунтовке воды И, вероятно4 создавая, в Какой-то мере, гидравлический барьер на пути фильтр1!руюи!ихся от реки вод с повышенной минерализацией.

• Наиной, хотя плохо еще освещенной HauuMi Исследователями, представляется буферная' роль Покровных мелкоземов j iïj вероятно, проточности в Чеках для ослагореашапия оросительных вод перед их поступлением в подэеиныо соды. ■ Имеется ввидуs что зели в оросительной воде заметно преобладают сульфаты и ;:;юридь!* содержание котсрих npîi6;iiL7aexcii К 11Д11» а, ерздй кятионов оодорсанке Си4 и iiobu.;eiio до йревшзэдк ПДи значшшй ¿зеткости» то Ь подземних - дкло для пршюворхпосташ: lût слое» превалируют гид-рокарбонатп, а гесткость не превышает 0,6-0,7 11ДК, что связано с низким содержание l & и Щ . > "'

Глаза Ï.Y. Влияние азотных удобрений на качество подземных под. изучения здилшш азотных удобрений па ьапос.йо подзем-Hiit вод баш оршииоь&ки специолиих исследования на опытных игр гаг. и расчетных чеч го;. Деа;.;дц в год (до и по окончании вегетации) в зоне аорецп!! проводилось зондирование с отбором проб груша, и Еегитацкр.ашо вреал охбйрал.хь пробы водЬ в расчетных Чоках, оробитолыш-л виолах, дренах, ьбросШХ коллекторах набяйдательнух сКвалшах.

Соединения азота в ороситеЛьных и дрс-н&годс в^дах были представлены либо в неэг.пгденнбй ( ), либо в полностью

окисленной форао ( )» тогда у^л форма А/Ог фиксируются только следовой иоьцентрацкь'ЛП. Содер&'лше же и MÛJ идентифицировано и поливной il дранааюй воде количественными ецен-ш.;и. à 1283 году, характеризуемо»/ как среднешюголетнИП по ми-г;«:ра.п:'3ованностн поверхности'.::: вод (глава II), средневегетацион-ная концентрация ионов W/,* в шли* ной воде составляла 0,37 мг/л, ■?. /V0~ - 5,1 мг/л. Б 1989 году, когда соленость поверхностного стока била наивысшей за последнее девятилетие, бс;;ес высоким

было и содержание соединений азота п поливной воде ( -

п. среднем 0,49 иг/л, NО~ь- 7,3 мг/л), причем в ходе вегетации чет.:о прослгпжгалсл закономерно! тренд его роста, составлявший 0,0044 мг/л су? для и 0,0286 мг/л сут. ¿70, .

Соответственно росу концентрации азота в поливной воде, Еозросло суммарное поступление его соединений на расчетный чек - с 03В тон!! в 1988 году (0,053 т ШЦ ц 0,745 т - МП5~ ) до 1,1 тонн з 1989 г. (соответственно 0,067 и 1,021 т). Собственно азота поступило 0,21 тонка в 1988 и. 0,23 - в 1989 г.

Динамика концентрации соединений азота з сбросной воде (дрены) во многой била подобна описанной для оросительных вод. Если з 1983 году вегетационный тренд ее изменений не бил вира-ген, а средние значения составляли 3,03 иг/л для Л'",Г ч 24,1 ■мг/л - для , то в 1939 году они, соответственно, увели-

чились до 4,32 и 29,8 мг/л, а тренд прослеживался при его средней скорости 0,0667 мг/л сут для МНя и 0,04 мг/л су? - для МО» . Суммарный вынос соединений азота с чека в 1983 году составлял 1:0 тонну (в пересчете па апс? - 0,29 т), в 1939 г. -1,22 т (0,37 т.).

С учетом ежегодного внесения на чек с удобрениями 0,61 тонн азота,' на его площади последующим трарз<1:огН',,ц:!ЛЛ было подвержено в 1988 году: 0,64 + 0,21 - 0,29 О-.ОЗ юннп, в 1959г.: 0,64 + 0,28 - 0,37 0,55 тонн, т.е. рассчитанная резудьтврув-цая баланса азота оказалась практически цдагогаэй»

Сладует отметить, во-первых, что качественный состав соединений азота в сбросной воде, з сравнении с гошяггаЛ, существенно изменился - если в последней явно преобладали нитрат;? (более 8С%), то за счет неполного окисления выщелачиваемого азота удобрений, доля его аммонийной составляющей в сбросных водах возрастает до 35-37%. Во-вторых, кратность роста концентраций соединений азоты в сбросной еоде (в сравнении с поливной) в

1988 и 1989 году была примерно одинаковой - для М'Ци М03она, соответственно, составляла 8,3 и 4,7 - в 1988 , 8,8 и 4,1'-' в

1989 году. Изучение распределения в зоне аэрации ионов и показало", что верхняя полуторЗметровая толща грунтов в течение всего года недостаточно аэрирована, чтобы обеспечить окисление всего поступающего в нее с инфильтрирующимися по.-игчваи водами аммонийного азота. Как следствие, „ая® к концу меявегетанионно-

го периода содержание ЬИц обычно прзвшает 1,0 ыг/кг, а в вегетацию, когда грунтовке воды смыкаются с поливными, содержащими высокие г-онцентрации аммонийного азота, растет его "содержание и в грунтах. Последнее увеличивается в направлении проточности, что хорошо коррелируетсл с ранее констатированным ростом'в отоа направлении и его содержания в слое води на поверхности чека. ' ^

Закономерно и постепенное снижение содержания. N11« с глубиной - в вегетацию оно объяснило удалением от источника поступления мигранта (поливные воды), а в ыешзегетацйэ - аккумуляцией на фронте пусть в^невысокого по интенсивности испарения грунтовых вод. выявленная закономерность косвенно свидетельствует о том, что на пути миграции с токами поливных вод к грунтовки его концентрация постепенно уменьшается, и в водоносный горизонт воды с меньшим чем в поливных содержанием НИ!, ,

Если доля аммонийного азота в грунтах к концу вегетации увеличивается, то нитратного, наоборот, уменьшается даже 'в бли-ьайвих к дрене оондкровочных точках, где его содержание в Поливкой воде "аизисшее. Очевидно, сто ыозшо объяснить только промывкой грунтов тра-'оитно следукдаи через рассма- риваемую тол-су пнфильтрацислнглми водами. В иекзегетационлый период, наоборот, содержание нитратов•возрастает за счет, в том числе,&окис-лен:;;! аммонийного азота и накопления па фронте испарения грунтовых ьод. J •

В вертикальном разрезе содержание нитратов, обычно, такие Уменьшается с глубиной, что особенно проявляется (под воздействием испарения) и концу меизег стации. В вегетационный не период ста диф^еренцкровшшоегь распределения нитритов существенно . сглаживается, свидетельствуя о транзитном характере инфлльтра-цпокного нассопереноса 1.x чероз рассматриваемую толщу'грантов.

В направлении проточности содержание , шк и Ш1ц , возрастает пропорционально расстошна от арыка и концентрации нитратов в вокрггваеззй' йоверкнооть пока поливной воде.

На основании вкйоллошийЧ} анализа, тамы образом, ыодао , предполотагь, что на фона рисосеяния ь условиях Чалъчской линзы водоносный горизонт подпитываетея инпильтрационными водами с высоким (хотя и меньше ПДЮ содержанием нитратов. Концентрация же' ъ Бтге: «одготгаахда содах создается невысокой, ввиду суце-

ствениого удер~ания аммония ыелкоземисч-зш отложениями покрова, где сн частично окисляется, трансформируясь в нитраты.

В грунтовых водах недоокиоленнив нестойкие формы азота -» нитриты фиксировались чрезвычайно редко - не более чем в 10% анализируемых проб. В относительно глубоких скважинах кустов (с фильтрами в интервалах 10,5-12,0 ы) Частота встречаемости нитритов не превьсаяа 1-й?, т.е. была заведено случайной. В мелких скважинах (фильтры па глубаче 3,4-4,3 t.О проявления содержания нитритов имели тенденция к определенной закономерности - в вегетационный период частота встречаемости их в пробах грунтовой воды (12-13$) была более высокой, чем в иевегетациошкй (3-7$), и ото позволяет считать их генезис техиогенййа, связанны:,! с применением удобрений.

Но и фяксировашше микроколичества нитритов назшш методами анализа обкчно были иеющсфицируеиы и классифицировались как следовые. Из цдентифпц'прованных кощекграцйй в одной пробе она сос-тагнга б ;т/л, в трех - более 1,5, двух - более'0,5, пяти - более 0,1 и в двенадцати пробах концентрация '¡ОГ определялась в пкгерглло 0,1-0,01 иг/я» 3 'процентах к общему числу отобранных проб встречаемость пзрзчисленикх интервалов, оценок составляла, соответствию, 0,2Z; 0,б5;:0,44; Îj03 и 2,61 %. ,

И низкие тщейтрзцпв нитритов и редкое проявление -их со-дерхкпя только в вргзаворхностйях слоях грунтов, тогда как фильтры: : годоггбершп croassai 'на Чалкгской линзе оборудуются на глубпгазх более 20 н, позволяй! считать, что нитриты, формируемые трансформацией удобрзниЗ .на рисовых массивах, бёзопасны для качества под прёсной д:гнзн.

Встречаемость а;«оииЙного азота была еще .меньшей, л полностью приходилась на ыеяйпе екгагзша в ■ вегетационный' период, когда наличие f.'/i» фиксируется в проб, в -той число, г, 16,t - как следовкз еодерггйния, з 7 - глМцентргция 0,1-0,5 мг/л; в четырех 0,5-1,0 я в трех - болей 1 пг/д. ■ Клме-либо, закономерности э пространственном нрояаяетш встречаемости ели в приуроченное ео к срока;? применения удобрений в течений вегетация выявлены не были. . - - '■''■.•

3 стл!кие от '/ОГ и ИИ,*, нитраты постогнло присутствуя? в s:oдэсг-лшлй водах Ъавгсяой линзу, было нонстаткроййно по-г.сково-раэгедочтгга работеуи от бцсике.их океялуатацшашх за-

пасов длл водоснабжения, характеризующими фоновое содержание здесь иона Ый\ в 60-70-е годы составляющим 2-4 иг/л. Нашили наблюдениями по более чем 94^ проб также зафиксировано количествешо идентифицированное содержание , что позволило графически иллюстрировать его пространственно-вреиепнуа динамику ©патам к хроиоизо-схем (черт I). Анализируя иллюстрируемые этим чертежом графические материалы, отметил фоновое наличие нитратов в подзегдпг: вода:; линзы, постоянно фянкеируемое на глубинах "> 10 петров от поверхности земли, где, судя по даш!ш этих чертежей, и«тратоогр.зда«:о-щее влияние рисосеяния слабо еще проявляется. Небольшие волокши отого фонового содержания N02- 4-6 иг/л в 1963 году с тенденцией постоянного роста до 7-8 ыг/л к концу 1939 года, фвкеируе*-ся по близкаГшей к Аиударье сшшше 114/2, ирагаш увеличение концентраций приходится, в основном, на «елвегетациэнна'й гле:;;ень реки, а б вегетоциэ содержание нитратов или остается постоянны.! (1989 га-}, или даже несколько снижается (1983 год, когда солесо-дераание поверхностных вод реки отвечало ерзднааюголечкелу>.

В киаз по потоку грунтовых вод расположенное ошшио 115/2 (средний чек) в течение 1988 года содержание N07 сохранялось на уровне 4 иг/л, снизившись к концу вегетация до 3,0-3,5. К осени Ее оно повысилось до 5 иг/л и сохранилось такал весь 1969 год. 13 наиболее гя удаленной от реки скЕаазше 117/3 'в течение всего периода наблюдении фоновая концентрация - Л'Од сохранила преимущественные значения около 3 мг/л, зимой 1933-1939 и с сшя га октябрь 1989 года повышаясь до 3,5-4 мг/л.

Обобщая данные по глубоким скважинам кустов 114, 115, 117, заметим хорошо проявляющееся уменьшение фоновой концентрации в Подземных водах с удаленней от реки. Амплитуда отого сниг.енил составила 3-4 мг/л при расстоянии!! мезду сквалашани 1X4 и 117 - 513 и, т.е. средний градиент снижения концентрации (6-8) 10"^ мг/л на погонный метр протяженности паю 1а.. Поскольку ео с удалением от реки тенденция уменьшения с амплитуд сезонных изменений этих.фоновых концентраций (от 2-3 ыг/л в скв. 114/2 до 0,5-1,0 в скв. П7/3), можно достоверно считать, что источником, причиной роста фоновых концентраций б подземных водах Ча-диаской пинзы является загрязнение стока Амударьи.

Если рост концентраций Щ в относительно глубоких слоях подземных вод обусловлен внедрение«загрязненных речных вод, то

17U <3.5

r/':í3.S-á SSiC'id

tri M'ÍÍÍhA

в приповерхностных слоях превалирует воздействие рисосеяния. Особенно это заметно на данных невегетационного периода. В наиболее удаленной от реки скважине II7/I содержание UÜ1 в грунтовой воде в межвегетацию 1987-1998 и 1988-1989 г.г. составляло 3-4 мг/л, а в конце 1989 года - 5 мг/л. В скважине же II4/I, ближней к реке, в межвегетацию 1988-1989 г.г. содержание NQ~ было 7-8 мг/л, хотя к концу IS89 г. и составляло, как в II5/I, 6-6,5 мг/л.

Данными всех наблюдательных скважин фиксируется сез нный роет концентраций N01 в верхних слоях грунтовых вод. Обусловленность этого роста инфидьтрационным вмывом остатков внесенных на рисовый массив азотных, удобрений подтверждается началом его с конца мая - начала ихаед и последующим сни;-ением с середины сентября, через 15-20 дней преда- сброса оросительной воды с чеков. Последующий процесс Сгй^н.яз кощеутраций. продолжается, обычно, 2-3 месчца, после чего ода. остается практически постоянной до следующей вегетации.

Максимальные кхшктрацин ЫО^ с. rpyutoBex водах, приходящиеся на июль - начало сентября, составляет 8-12 мг/л, причем с приближением к реке i::í абсолютные значения возрастают соответственно снихешго раэ^йдяйщей. способности грунтовых вод. Амплитуда ке вегетационного щцдащуна, или его относительное (к фоновому) значение, кг.к' и следовало окздать, для всех скванин примерно одшаково - 4-5 ur/a.

Важно, что глубо:жп; сквадипами кустов практически не фиксируется связанный © применение?.; удобрений рост концентраций WOj . Скорее, дажг наоборот, идет снижение концентрации нитратов в этот период. Да и ихж.шо наблюдения по скв. II7/2 с фильтром на глубине 6,5-7,9 м фиксирует лишь незначительные их положительные изменения - на 0,5-1,0 мг/л.

Поскольку же и в верхних слоях грунтовых вод концентрация нитратов, даже в максимуме, не превышает 12 мг/л ( w 0,3 ПДК), а на глубинах >20 м, где располагаются водоприемники эксплуатационных скважин, концентрация сохраняется еще естественно-фоновой, о реальной опасности рисосеяния для загрязнения нитратами каптируемых на Чальтаской линзе пресных подземных вод говорить не приходится. Более того, если экологическая обстановка здесь, в равнении с существующей, не ухудшается, то на бли-гайшее время качеству этта вод реально не угрожает ни рисосея-

ние, ни негативный фильтрационный контакт с Амударьей.

ЗАКЛЮЧЕН И Е'

По результатам исследований в работе обоснованы следующие, представляющиеся нам более важными, выводы:

1. Геолого-гидрогеологические условия опытной рисовой карты в совхозе "Россия" типичны для Чалынской линзы.

Достаточно типичны водо- и агрохозяйственные условия участка и чека, обеспечиваемые идентичными принятыми в совхозе "Россия" - в частности, соблюдались назначенные нормы и сроки полива, виды, нормы и сроки внесения удобрений. Близость карты к Амударьс обеспечивала определенный запас прочности экологических оценок, поскольку здесь в наибольшей (в сравнении со средними условиями линзы) мере монет негативно проявиться загрязняющее влияние реки. Несколько лучине, в сравнении со средами для карты, условия водообмена на расчетном чеке, обусловленные его примыканием и кеякартовому коллектору, создают предпосылки и лучшэ--го солеообмена и меньшей аккумуляции загрязнителей в подземных водах.

Типичен и период наблюдений, в течение первого года которых (1983) обуславливающее гидрохимические изменения в грунтовых водах качество поверхностного стока характеризуется наблюдениями УзП.'.С как отвечающее среднемноголетнему. Соответственно должны рассматриваться и данные наблюдений этого года. 3 1969 г. общая минерализация и содержание компонентов солевого состава речных вод были максимально высокими и данные этого года отвечаят око-« логпчесы: наихудшта условия:,! формирования гидрохимического процесса з' подземных водах линзы.

Показанная тиктаюсть условий опытных исследований обеспечивает представительность нх результатов и выводов для всех массивов рисосеяния на территории Чалшской лшгзн, позволяет использовать нх материал» и для других районов с близкими природными и хозяйственными условиями.

2. затрагивая проблем дефицита поверхностного стока и нер^зркрно связанных с этям дефаятем экологических проблем Приаралья, кензтатпруем, что елошшиаяся Здесь структура водопользования щ::» рисосеянии - с поливными нормами в 45-55 тысяч

м,3/га б год - на фона удовлетворительного еще качества поверхностных еод в вегетационный период предопределяет в целой благоприятное влияние рисосеяния на сохранение от деградации качества подземных вод.

В годы, когда качество поверхностного стока отвечает его среднеыного.1 етним характеристикам (|988 год) на фоне рисосеяния повсеместно имеет место вегетационное опреснение всей изученной толщи подземных: вод. Улучшение качества груитоьлх вод даже в ззсьма неблагоприятном 1969 году не было столь значительным, чтобы не восстановиться в следующем ЮЭОгоду, отличающемся меньшими, чем средние, значениями минерализации рочшк вод-об этом свидетельству данные осеннего КЭО года отбори проб воды из скважин кустоз II5-II? Хорезмской ГГ и ИГП.

Изложенное позволяет считать, что многолетнее ш:г.нве рисосеяния, в среднем, благоприятно сказывается на подцернй-нии или доз® некотором снижении естественной «анс^алиоовзннос-ти подземных вод линзы, содержании изученных кошкнюикк), их солевого состава (líCOJ (££~, C4.fti рЦ, чет-

кость) - хотя в некоторые году качество под^смч'гс вод молят несколько ухудшаться, но в посдсдуодае происходит его регенерация.

3. Согласно принятой в соехозэ "Россия" агротехнике, дли подкормки риса примешготся азотные (до 250 иг/га), фосфорные (до 200 кг/га) и калийные (100 кг/га) удобрзнил, вносимые к три срока - перед посевом, по всходе« и при кутзнли' растений. Фосфорные и калийные удобрения максимально усваиваются растениями', практически необратимо (для водных растворов) сорбиру^л-ся мелкоземистыми фракциями грунта. Поэтому встречаемость остатков этих удобрений в пробах сбросных и участвующих в проючнос-ти вод на поверхности чека не превыпает несколько процентов, е их концентрация идентифицируется как следовая. В грунтовые же водах их содержание практически вообще не фиксировалось.

Молозначикй1 также встречаемость нитратных и аммэнийш-к остатков азотных удобрений.

К1лит-эс.твенно идентифицированные концентрации нитратов ( ) постоянно присутствуют во всех изученные средах.Вто позволило не только рассчитать их баланс, численно окарактери-

щ

зог.ать градиента sk накопления в проточной зодэ, покровных мелкоземах, верхней 12-нетровой толще подземных вод. Установлено, что наибольшему загрязнении подвержена йерхняч -5-метровач (от поверхности осмла} толпа грунтовых вод, где концентрация W0* з, период ^акеималького аагетационного загрязнения достигала 12 ttr/л (0,3 ПДН) с последующ"» отменяем в «енвегетациошшй гзрнод на ,3—1 ¡лг/л. D более глубоких скыслинах сэзоннпз изменения концентрации нитратов практически н-з фиксируо-гей.

Под «лшнием рисосеяния многолетняя тенденция накопления нлтраюа в подземных водах лиизн на пиявлзна, да н нет предпосылок для нее, поскольку, во-перзш, содержание tJllî в источнике загрязнения (проточные л сбросных водах) дааз пр-* максимальных из кгявлешаа з наиболее неблагоприятном Î9B9 году . энцзнтрнщшх иэ прэвыхает 0,75 ПДН, Бо-вгорых, нет предпосылок гккуыуяштли практически консервативного W0, в водоносном горизонте, сблядэя'дсм высокими филбтрэционмйла свойствами. B-'i-païbii>r, наконец, дебит sксплуатационтк скважин практически гарантирезеи от избыточного загряз!'.чтя нитратами, поскольку их водоподдеодш пркурачзны *< глубинам 20 или более метров от поверхности sctytu, а некоторое ззгряэнзниз ^'дкснруетси только до глубины около 5 язтроп.

4. Для разработка водопхргип'г: мероприятий по предупреждению загрязнения' подзсчнхгс год соединениями азота на расчетном чзке проведена серия многозариаитных опатоз по применению кнпк'лто'роп Ш!тр1|фаизц:т. В результате татагс трехлетни^ опытов

1 казана реальная вс-мощность онжйнад дозы азота до 180 кг/га без отрицательного м шдш на урожайность риса, Внедрение этого метода позволит суц;зстганно снизать опасность загрязнения зона аараиии, Поперхноетню и подземных вод нитрата}«,!!.

5. Наряду с изучвнтеш аспектами влияния рисосеяния, нашими исследованиями выявлено и негативное злияше на качество подземные вод линзы загрязненного стока в раке Амударье. К менту исследований это влияние распространяюсь уяа почти ¡:а 500 d от берега и оказалось в росте и фонопой минерализации грунтовые вод п содержания п и« нитратоз. Продолжение наблюдений эзрплит оценить и тс.лпы распространена,':; ореолов такого загрязнения,и прогнозное ухудшений качэстеа под схвашагегагс

- ЕО

ими участков линзы.

Дальнейшего изучения требует буферная роль покроши« мелкоземов в очистке фильтрующихся через них поверхностных вод, а также участие в загрязнении подземных иод линзы тагагс опасных техногеншк компонентов, как разные виды пестицидов, поверхностно-активные вещества, нефтепродукты и ир. Они есть в поверхности* водах реки и потому могут стать причиной деградации подземных вод линзы или, например, быть околот кэским препятствием искусственному формированию их ресурсов в Приэракье.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕиЬ ДИССЕРГЛЦ!Ш

1. Азотные удобрения и охрана поверхностные и подземных вед в рисоводстве. УоНШГГИ, 1963, Ташкент (в соавторстве В.Г.Ходкаов, О.Н.Орешкина, Б.Г.СамоГпенко),

2. Разработка водоохранного мероприятия от нитритов в условиях рисоводства Приаралья. В кн.¡Доклады ча Республиканском

научно-текн.совещании. 4-6 сентября КЮ9г Гидрогеологические проблемы рационального использования подземных вод. Ташссш, 1989, с.87-89 (соавторы К.Т.Ход-часе. В.Г.СамоЯленко).

3. Влияние рисоводства Хорезмской области на качсстео поверхностных и подземной вод. В кн. Подземные воды (Гл;;рэ,-/):!-,~ ральные ресурсы, разведка и охрана) вып. I, САИГИлЮ, Тоикент, 198Э, с.20-26 (соавторы В.Г.Ходтаев, В.Г.СамоЙленло).

4. Эффективность применения карбомида, модифицированного ингибиторами нитрификации на луговых засоленных почвах Хорезмс-

, кой области. Тезисы докладов Республиканской конференции по "Повышенно эффективности использования мелиорируем!« земель Узбекистана" (П-12 августа г. .Навои). Та-дкент, 1988, с.92-93 (в соавторстве В.Г.Ходдаев, И.Н.Кир).

5. Рациональный метод использования азотные удобрений под рис. (Сельское хозяйство Узбекистана. Ташкент, 1990, Г» 10 с. (соавторы В.Г.Ходжаев, В.Г.Самойлнеко, Г.Р.Рашидов).

6. Новый метод рационального использования азотных удобрений // Применение ингибиторов нитрификаций для повышения эффективности узотнчх удобрений. - Тезисы докладов Всесоюзного совещания. Самарканд, 1990. - с.72-74. (в соавторстве с В.Г.Ход-

яаевым).