Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Формирование и решение водноэкологических проблем межгорных комплексов Средней Азии (на примере Северного Таджикистана)

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Формирование и решение водноэкологических проблем межгорных комплексов Средней Азии (на примере Северного Таджикистана)"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ГЕОГРАФИИ

10

ГИГ)

ь лО

На правах рукописи

ХОДЖАЕВ МУНИРДЖОН ХАМИДОВИЧ

УДК 631.432(575.3)

ФОРМИРОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ ВОДНОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ МЕЖГОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ СРЕДНЕЙ АЗИИ (НА ПРИМЕРЕ СЕВЕРНОГО ТАДЖИКИСТАНА)

11.00.07. Гидрология суши, водные ресурсы, гидр ох и

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва - 1995

- г -

Работа выполнена в Институте географии РАН.

Научные руководители -

доктор географических наук Н. И. Коронкевич доктор географических наук Б. И. Кочуров

Официальные оппоненты -

доктор географических наук Г. М. Черногаева

кандидат географических наук И. Д. Цигельная

Ведущая организация

кафедра физической географии мира и геоэкологии географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова

Зашита диссертации состоится Л/а^Ы^^Г^1996г.

в /О часов на заседании диссертационного совета Д. 003.19.03 при Институте географии РАН по адресу : 109017. Москва, Ж-17, Старомонетный пер.,29.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института географии РАН Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета,

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Во многих горных районах Средней Азии, в числе и в Северном Таджикистане, складываются острые негатив-экологические ситуации, обусловленные антропогенным, часто ациональным, воздействием на водные ресурсы, особенно если му способствуют природные условия. Среди таких ситуаций следу-прежде всего выделить загрязнение рек и водоемов сточными и лекторно-дренажными водами, другими отходами хозяйственной де-ттык^тм, а тают истощение водных ресурсов в результате водо-юра, в основном на нужды орошения. Наиболее ярко все это про-иется в межгорных комплексах, где сосредоточена основная часть ;еления и хозяйства и наблюдаются наибольшие антропогенные наг-1ки на природу, а местные водные ресурсы сравнительно невелики.

Негативные ситуации в Северном Таджикистане вносят свою лепту [роблему Аральского моря и Приаралья.

Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования-изу-■ь закономерности возникновения и развития воднозкологических щроэкологических) проблем (ВЭП), вызванных изменением водных :урсов в условиях межгорных долинных комплексов Средней Азии с 1, чтобы с географических позиций найти наиболее приемлемые пу-их решения. Поставленная цель предполагает решение следующих 1ач.

1. Классификация воднозкологических проблем и разработана ме-щческих подходов к их выявлению. 2. Рассмотрение природных гдпосылок возникновения ВЭП межгорных комплексов. 3. Анализ ро-антропогенных факторов в возникновение воднозкологических зблем. 4. Выявление и картографирование ВЭЕ

Объект исследования. Основными объектами исследования являются от, водоемы и орошаемые земли Северного Таджикистана. Северный 1 Ферганский Таджикистан в значительной своей части представля-огромнуга межгорную котловину, включающую в себя западную часть эганской долины и крайнюю юго-восточную часть Голодной степи с защеиными к ним склонами окружающих гор. В работе дана оценка 1резентативности выбранного района в сравнении с другими доли-у1И Средней Азии.

Методическую основу работы составляет результаты разработок геоэкологической и гидроэкологической оценке территории, в т. та основе данных об антропогенной нагрузке, характере использо-

вания земель, выполненных в лабораториях гидрологии и проб^ природопользования Института географии РАН (А. В. Антипова, 0. Ю. I кова, И. С. Зайцева, Н. И. Коронкевич, Б. И. Кочуров и др.).

Исходные данные. При решении поставленных задач выполнена с работка сетевых гидрологических, гидрохимических и гидробиолог ческих данных, статистических сведений о развитии хозяйства С верного Таджикистана, в первую очередь водного и таких его пои зателей как использование воды, сброс сточных и возвратных во поступление в реки и водоемы сульфатов, хлора, ядохимикатов других загрязняющих веществ. Часть материалов получена автором процессе полевых обследований территории Северного Таджикистана Чрезвычайно ценную информацию дал анализ литературных исто ников по региону, особенно гидрологических и водохозяйственн (И. А. Ильин, Г. X. Исмайылов, А. О. Кеммерих, И Т. Кузнецов, Ф. Э. Руб. нова, И. Д. Цигельная, Э. И. Чембарисов, Г. Ю. Шейнкин, В. Л. Щулы О. П. Щеглова и др.).

Научная новизна работы заключаются в выявлении природного антропогенного механизмов формирования водноэкологических пробл; межгорных комплексов Средней Азии, в комплексной оценке состоят природной среды Северного Таджикистана в условиях сочетания раг ной степени интенсивности антропогенной нагрузки и разной спосоС ности природных комплексов к самовосстановлению и самоочищеник выявлены основные водноэкологические проблемы, пути решения во; ноэкологических проблем с учетом охраны окружающей природной сре ды как самих межгорных котловин, так и связанных с ними чере речной сток других регионов. В работе впервые:

-разработаны критерии и показатели водноэкологической оценк состояния территории в условиях межгорных комплексов Средне Азии;

-оценена роль природных предпосылок возникновения водноэколо гических проблем в Северном Таджикистане;

-оценена роль различных антропогенных факторов в формировани: водноэкологических проблем рассматриваемого региона дан сравни тельный анализ антропогенной нагрузки по нескольким показателя] для ряда стран и районов,

-составлена карта экологических проблем Северного Таджикистан;

Практическое значение работы заключается в возмозшост! использования как примененных автором методических подходов, та]

полученных в ходе исследования конкретных результатов при реше-и задач прогноза и снижения засоленности, загрязнения террито-и, уменьшения остроты других ВЭП при проведении различных при-доохранных мероприятий.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четы-х глав, заключения, приложения. 1-ая глава "Водноэкологические облемы как объект изучения", 2-ая - "Природные предпосылки воз-кновения водноэкологических проблем. " 3-я - "Антропогенные фак-ры возникновения и развития водноэкологических проблем". 4-ая Водногжологич^екие проблемы Северного Таджикистана и пути их цх;шш".

Объем диссертации 188 с, в т. ч 56 таблиц, 20 рисунков, билиография включает //8 работ, в том числе 4 на иностранных ыках.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 34 есоюзной конференции аспирантов и молодых специалистов по исто-и естествознания и техники (Москва, 1992), в Московском филиале ографического общества (1993), на Международной конференции радиционная этническая культура и народные знания" (Москва, ститут этнологии и антропологии РАН, 1994), на 5 Международном левом совещании "Проблемы формирования и освоения местородщений лезных ископаемых солеродных бассейнов" (СПБ, 1994), на Междуродной научной конференции "Охраняемые природные территории, облемы выявления, исследования, организации систем (Пермь, 94), на семинарах Худжандского госуниверситета (Худжанд, 1990, 92, 1993), на заседаниях лабораторий гидрологии и проблем при-допользования ИГ РАН (1992-1995).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

В первой главе диссертации рассматриваются терминология и ассификация водноэкологических проблем. Под водноэкологическими идроэкологическими) проблемами понимаются негативные с позиции зни и деятельности людей, функционирования экологических систем туации, обусловленные состоянием вод.

Представляется целесообразным выделить следующие основные итерии водноэкологических проблем: причина (вид воздействий), иболее изменяющийся элемент водных ресурсов, время возникнове-я, время существования, скорость развития (затухания), времен-й лаг, территориальная структура проявления, зональность, тип йонов проявления, отношение к другим проблемам, последствия для

людей и экосистем, острота, возможность решения к определены сроку, способ решения.

Особую актуальность имеет ранжирование ВЭП по остроте. Учи вая специфику Средней Азии при наличии соответствующих данн дополнительно к опубликованным результатам разработок в этой ( ласти (Н. Ф. Глазовский и др., 1991, Н. И. Коронкевич и др. 199! предлагаются следующие градации (табл. 1).

Таблица 1.

Гидроэкологические ситуации в зависимости от минерализации речных вод и превышения ПДК по отдельным ингредиентам (в среднем за год).

Общая оценка ■ Минерализация 1 | Превышение ПДК по

ситуаций речных вод. | отдельным ингреди-

г/л I ентам 1

Удовлетворительная <0,5 1 1 <1

Напряженная 0,5-1,0 1 1 - 3

Конфликтная 1 -1,5 I з - 5

Кризисная 1,5-3 1 5 - 10

Катастрофическая >3 | >10 1

В связи с тем, что территория Средней Азии, в т. ч Северно: Таджикистана, слабо освещена материалами непосредственных набл! дений за состоянием вод, в работе для оценки гидроэкологичесга ситуаций широко используются данные об интенсивности антропоге! ной нагрузки (численности населения, водозабора, объема сточных возвратных вод и др.) на водные ресурсы, а также четыре гр^адащ оценки остроты экологических ситуаций: удовлетворительная, уме ренно острая (соответствует напряженной в табл. 1), острая (сооч ветствует конфликтной), наиболее острая (кризисная и татастроф> ческая).

Вторая глава посвящена природным предпосылкам возникновения и развития водноэкологических проблем.

Главная из них-невысокая обеспеченность водными ресурсам весьма неравномерное их распределение по территории и во времени В табл. 2 дана сравнительная оценка ресурсов годового стока Се верного Таджикистана в сравнении с другими регионами. Таджикиста

целом хорошо обеспечен водными ресурсами, но как видно, удель-зя обеспеченность Северного Таджикистана местными ресурсами реч-эго стока (особенно в расчете на одного человека) значительно иже, чем Таджикистана в целом и других стран и. регионов (табл. ).

При этом при схожести многих природных и хозяйственных черт, э обеспеченности ресурсами местного стока Фергана заметно усту-ает другим крупным межгорным котловинам Средней Азии.

Ситуация значительно улучшается с учетом транзитного стока, в

.............'"ырдпрьи. которая приносит около 14 км'воды в год.

э при этом следует иметь ввиду, что на воды Сырдарьи претендуют другие республики Средней Азии. С Другой стороны, Сырдарья при-имает в себя сточные и возвратные воды, часто загрязненные, со сей водосборной площади. С учетом реальной доли в транзитном токе обеспеченность территории Северного Таджикистана водными эсурсами на 1 человека все же значительно уступает сравниваемым егионам (табл. 2).

Важно отметить, что на территории Северного Таджикистана дельные значения стока изменяются от более 800 мм в горных райо-ах до значений менее 50 мм в пределах собственно Ферганской дойны. К тому же при выходе на равнину многие реки теряют воду на ильтрацию и издавна разбираются на нужды орошения. С другой сто-оны, на предгорных участках и конусах выноса происходит формиро-ание рек и ручьев, питающихся поступающими с гор подземными во-ами. Это так называемые "карасу", которые имеют как постоянное, ак и временное течение.

Водность рек сильно варьирует в пределах года (рис.1) и от ода к году (рис. 2). В многоводные годы возникает опасность ка-астрофических наводнений, в маловодные особенно ощущается неостаток воды для удовлетворения различных нужд и наиболее актуальны проблемы загрязнения водных ресурсов. Как видно из рис 2, оследнее затяжное маловодье на реках Северного Таджикистана наб-юдалось в конце 1980-х гг.

Горные реки имеют небольшую минерализацию воды, она чиста и олодна. По мере движения к устья минерализация и температура озрастают, но в целом по температурному критерию природные во-ы обладают слабой самоочищающей способностью. Помимо речного тока Северный Таджикистан располагает очень небольшими ресур-ами воды,

Таблица 2.

Сравнительная оценка ресурсов годового речного стока

Регионы Территория, тыс. км2 Население, млн. чел.*) Местные водные ресурсы Поступающие из сопредельных районов 4) Суммарные водные ресурсы

км3 мм тыс. м3/чел км3 3 км мм тыс м/'чел

Северный *) Таджикистан 13,0 1.4 1,3 100 0,9 14,6 15,9 1223 11,4 2,1

Таджикистан Средняя Азия Российская Федерация СССР 143,1 1239 17075 22013 5,2 33,5 148 289 51,2 116 4003 4384 ' 358 94 235 108 9,9 3,5 27,0 15,0 20,0 21,0 194 330 71,2 137,0 4197 4714 500 111 246 215 13,7 4,0 28,2 16,3

1) Данные автора, остальные взяты из справочника "Водные ресурсы и водный баланс территории Советского Союза" (1967).

2) "Народное хозяйство СССР в 1989 г" (1990).

3) В числителе всего, в знаменателе с учетом доли Северного Таджикистана в транзитном стоке.

Рис. I.

Гидрографы стока р. Ис^ара в створе Таш-Курган (1569 км ). 1-средний по водности 1937 г.; 2-маловодкый 1965 г.; 3-много-водаый 1978 г.

0.10 а

-о.п -оло

-0.30

Рис. 2.

пи пи /Я» 1370 тг ая т яя ,тпп'"1тт°

т/ тг тг ап юз т тг агг да ви /да яг "" Говы

Модульные коэффициенты стока р. Ходаабакирган в створе кишлак

Андархан (1740 км2) эсредоточенными в ледниках (в верховьях р. Исфары), гораздо бо-ее существенными ресурсами засоленных подземных (однако возмож-ости их использования ограничены) и сравнительно небольшими есурсами пресных подземных вод.

Очень важны ресурсы почвенной влаги, без которых невозможно уществование культурной и дикой растительности. Но в основных емледельческих районах Ферганы в естественном состоянии их явно едостаточно для получения сколько-нибудь высоких урожаев.

Возможность возникновения негативных гидроэкологических ситу-ций, подчас катастрофического характера, сопровождающихся разру-ением водохозяйственных объектов, обусловлена высокой сейсмич-остью территории. За последние 90 лет в республике произошло коло 500 землетрясений, из которых пять были катастрофическими. : их числе Кайраккумское в Северном Таджикистане силой более 9

баллов, приведшее к многочисленным жертвам и разрушениям. Вес: актуальным является вопрос о влиянии на интенсивность землетря' ний Кайраккумского гидроузла, расположенного в зоне, сейсмично! которой ранее определялись в 7-8 баллов.

Загрязнению атмосферы, а вместе с тем рек и водоемов, способствует слабая проветриваемость долинных комплексов.

В третьей главе рассматриваются антропогенные факторы возш новения ВЭП. Для долин Средней Азии характерна прежде всего дг няя история их хозяйственного освоения. Причем оно было вес! неравномерным во времени. Периоды стабильного развития прерьп лись экономическими спадами, а то и полным разрушения хозяйсч из-за войн.

Советский период, особенно в первые десятилетия, отличал чрезвычайно быстрым ростом населения и экономики, общей антрог генной нагрузки на воды как в традиционной области занятия нас ления (земледелии), так и в сравнительно новых областях, в пр мышленности. За почти 50 лет численность населения утроилась. Г этом в последние 30 лет соотношение городского и сельского нас ления осталось практически неизменным (соответственно 2/3 и 1/3 В Северном Таджикистане проживает несколько более 20% обще населения республики при общей площади менее 10%. На Северн Таджикистан приходится подавляющая часть населения Ленинабадск области и 70% ее территории.

О темпах развития сельского хозяйства в Таджикистане свид тельствует то, что площадь под хлопчатником с 1913 г возрос, свыше 10 раз, а урожайность более, чем в 2 раза. Вместе с тем 1980-ые гг темпы роста замедлились. Еще более ощутимо это сшта ние стало сказываться в 90-е гг в связи с распадом СССР, полит) ческими, социально-экономическими конфликтами, в т. ч военньп действиями на территории Таджикистана. Площадь орошаемого земл< делия в Таджикистане за годы советской власти к 1968 г возросла 4,5 раза и достигла 518 тыс га, из которых поливалось 493 тыс гг К 1986 г она еще увеличилась до 666,5 тыс га и в дальнейшем со; ранялась приблизительно на том же уровне. В том числе на долю Ci верного Таджикистана приходилось 230-240 тыс га или более 1/3 На орошаемую пашню приходится 160-170 тыс га или примерно 1С всей его территории (60-70% всей пашни).

Еще более быстро развивалась промышленность. По сравнению дореволюционным периодом объем промышленного производства возрс

сотни и тысячи раз. Только за период с 1960 по 1986 г рост про-зводства превысил 20 раз. - • .'..'.

Принципиально важно, что появились области промышленного про-зводства (химическое, многие отрасли машиностроения, неизвестные анее). Опять-таки, как и в сельском хозяйстве, но еще более ост-о в 90-е гг в промышленности проявились кризисные явления. Сей-ас многие предприятия бездействуют.

Воздействия на водные ресурсы, часто нерациональное, осущест-ляется главным образом со стороны гидротехнических сооружений, в ,...,„... ,, „, . ■ |'-.ора !■ сброса сточных и возвратных вод, а также следствие косвенного (через посредство других компонентов приро-;ы) влияния. Простейшие гидротехнические сооружения были присущи сему периоду хозяйственного освоения человеком территории. Круп-:ые же объекты появились лишь в Советское время. Именно они ха-вктеризуют степень современного зарегулирования стока.

В Северном Таджикистане имеются три относительно крупных во-

щранилища: Кайраккумское, Фархадское и Каттасайское. Из них

айраккумское выделяется своими размерами, имея проектные полный

[ полезный объемы соответственно 4,2 и 2,6 км* а акваторию 510 2

:м. Оно введено в эксплуатацию в 1956 г и предназначено для сезонного, отчасти многолетнего регулирования стока р. Сырдарьи, 'лавным образом для ирригации, в меньшей степени энергетики. К астоящему времени из-за осадцения наносов его объем снизился до !,3 км, т. е почти на 20%, а площадь зеркала уменьшилась до 486 ;м.2 Еще более интенсивно заиливалось построенное в 1948 г Фар-:адское водохранилище, которое практически потеряло свое регули->ующее значение.

Полезный объем существующих водохранилищ позволяет перерасп->еделить во времени в среднем несколько более 15% имеющихся вод-|ых ресурсов. Безвозвратно теряется ежегодно более 0,4 км3 юды. Последняя цифра соответствует количеству воды, с помощью которого обычно производится 60-80 тыс т хлопка. Необходимо отме-■ить, что эксплуатация водохранилищ, особенно Кайраккумского, не юегда осуществлялась в соответствии с правилами. В исключительно галоводные годы забор воды нередко производился из "мертвого объема", что приводит к тому, что водохранилище в течение нескольких ют не заполняется до проектных отметок.

На различные хозяйственные нужды в Северном Таджикистане в юследнее десятилетие ежегодно забиралось из источников 3,2-3,8

км3воды. Из них 90%-на нужды орошения. Указанный диапазон измене ний в водозаборе объясняется как природными факторами (меняющее дефицит влажности воздуха, водность рек), так и условиями хс зяйствования (разные площади орошения, структура посевов, спосоС полива). Безвозвратно теряются 2/3 (от 56 до 76%) забранной водь и возвращается в реки и водоемы одна треть (от 24 до 44%).

В настоящее время орошаемые земли снабжаются водой в основно из левобережных притоков Сырдарьи, р. Нарын (через Большой Фер ганский и Северо-Ферганский каналы), р. Сырдарьи, Кайраккумског и Фархадского водохранилищ. Для использования воды Сырдарьи Фархадского водохранилища приходится поднимать воду на 28-5У0 м Кроме того, используются водные ресурсы горных саев и роднико (Каттасай, Даганасай), а также коллекторно-дренажные и подземны воды. В последнее два десятилетия интенсивно осваиваются ландшаф ты малых рек.

С древнейших времен в культуре народов Средней Азии существу ет своеобразный культ воды как величайшего блага, данного челове ку природой, что находит выражение в принципах водопользования н Востоке, направленных на максимально бережное отношение к водны ресурсам. Однако в силу разных причин все еще велики непроизводи тельные потери воды.

В условиях Северного Таджикистана в среднем в году произво дится 4- 5 поливов при поливной норме 1900 м3(брутто), т. е включая потери. При этом количество воды, расходуемое на 1 га посева составляет 8-9 тыс м^ а ежегодное изъятие речных и подземных во, в общей сложности достигает 14 тыс м3/га, т.е более 1/3 теряете; при транспортировке. Происходит все это из-за того, что многи< каналы проложены в земляном русле, не имеют противо--фильтрацион-ной облицовки.

Г. Ю. Шейнкин (1970) еще в конце 60-х гг провел весьма тщательную работу по оценке оросительных систем Ленинабадской области I показал их невысокий коэффициент полезного действия (КПД), который на большинстве систем не превышал 0,6 и лишь в отдельных случаях составлял 0,71-0,73. С тех пор принципиальных изменений не произошло. По-прежнему слабо используются прогрессивные приемь орошения. Так, из политых в 1987 г в Таджикистане 677,5 тыс ге подавляющее большинство земель по бороздам (607,8 тыс га), в т. ч. с применением гибких трубопроводов и поливных трубок и сифоно! лишь 14,7 тыс га, дождевание же проводилось только на 3,1 тыс га.

Основные причины сбросов воды и потерь на фильтрацию и непробивное испарение: некачественная Планировка "полей, большая эдолжительность подачи воды в борозды, особенно в середине ве-гационного периода, неравномерное распределение, врды .мезеду бо-здами, главным образом в конце вегетации, отсутствие зачастую ливов в ночное время, когда потери на испарение минимальны.

Непроизводительные потери воды - главная причина подъеми эвня грунтовых вод, заболачивания и засоления почв. В числе жнейших факторов создания неблагоприятной водноэкологической ■ ¡" .".; ор..,;;лемых землях, пастбищах, в местах рубок са, внесение до недавнего времени на сельскохозяйственных полях ромных количеств ядохимикатов и удобрений, значительная часть торых оказывалась затем в коллекторно-дренажных водах. Так, егодно на один га посевной площади в Северной Таджикистане осилось от 10 до 40 кг/га пестицидов, из которых до 5% от-сятся к высокотоксичным веществам.

Чрезвычайно загрязненные сточные воды поступают от промышлен-сти и коммунального хозяйства. Они загрязняют во много раз льший объем чистой воды. Положение с качеством вод усугубляется удовлетворительным в целом состоянием водопроводных и канализа-онных сетей. В 1991 г в целом по Северному Таджикистану водоп-водной водой было обеспечено 65Z населения (в основном го-дского). Четвертая часть населения Северного Таджикистана (в новном сельского) пользуются водой непосредственно из рек, калов, арыков и хаузов, что вызывает массовые заболевания населе-я. Водопроводная сеть в Северном Таджикистане в основном создалась 25-50 лет тому назад и ее техническое состояние весьма не-овлетворительно. Так, в 1990 г в г. Худжанде-административном нтре Ленинабадской области Северного Таджикистана, произошло лее 300 серьезных аварий на городской водопроводной сети.

Канализацией обеспечено еще меньшее число населения. В конце |80-ых гг во всем Таджикистане было всего 17 городов, имеюпщх иализационную сеть. Существование острых гидроэкологических си-гаций связано также с недостаочным числом очистных сооружений и неудовлетворительной работой существующих из сбрасываемой в ре-[ воды нормативно очищается менее 5%.

Из косвенных воздействий прежде всего следует отметить ютупление загрязняющих веществ в природные воды из атмосферы [астично непосредственно на водные акватории, а большей частью

на водосборы рек). Ситуация усугубляется тем, что долины Средш Азии, в т. ч Ферганская, обладают повышенным природным потенци; лом атмосферного загрязнения. Одним из основных источников за] рязнения атмосферного воздуха в городах и населенных пунктах С( верного Таджикистана является авторанспорт, на долю которого целом по республике приходится более 70% всех вредных выбросов, в городах Худжанд и Исфара - 80-90%.

Важными факторами негативного воздействия на водный режим качество вод стали увеличение масштабов рубок леса, в частном резкое уменьшение площади тугаев в долинах рек, а также перегонка пастбищ в результате увеличения численности скота.

Для сводней оценки антропогенных воздействий на воднь ресурсы использованы показатели, которые, с одной стороны, нося наиболее интегральный характер, а с другой-достаточно хорошо от ражены в статистических сводках. Использованы как показатели не посредственной нагрузки на воды (водозабор, использование воды сбросы сточных и возвратных вод, содержание в них сульфатов хлоридов), так и косвенные ( населенческая нагрузка).

Расчеты показали, что Северный Таджикистан относится к числ районов с наибольшей антропогенной нагрузкой на природу. Так расчете на единицу имеющихся водных ресурсов она по большинств, показателей в десятки и сотни раз больше, чем в России (табл. 3)

Балльная оценка по нескольким показателям свидетельствует что в числе лидирующих по уровню антропогенной нагрузки Зафара-бадский и Пролетарский районы Ленинабадской области, а находятс; на последних местах Ура-Тюбинский и Ганчинский районы.

Четвертая глава посвящена выявлению и картографированию ВЭ1 Северного Таджикистана и рассмотрению путей их решения. Оценке водноэкологических проблем проводилась по данным о загрязнении, засолении водных объектов, изменении водного режима, водно-физических свойств почв, а также по сведениям об антропогенной нагрузке, в т. ч. по характеру использования земель. Материалы наблюдений свидетельствуют о том, что Сырдарья ниже г. Худжанда и р. Исфара ниже г. Исфары на протяжении последних десятилетий сильнс загрязнены нитратами, сульфатами, аммонийным азотом, пестицидами, а также нефтепродуктами и фенолами.

Как и для большинства других рек Средней Азии в районах орошаемого земледелия наблюдается резкое увеличение общей минерализации речных вод. Если в горах общая минерализация по Э. И. Чемба-

Таблица 3

Сравнение некоторых показателей антропогенной нагрузки в расчете на 1 км3водных ресурсов"

Район Страна Население , млн чел/км Забор воды " п " раз Использование пресной воды "п" раз Сброс "п" раз Количество загрязняющих веществ, т/км1

сульфаты хлориды

Северный Таджикистан Таджикистан Узбекистан Кыргызстан Россия СССР 1,0/0,48 0,1/0,07 1,8/0,17 0,08/0,08 0,03/0,03 0,06/0,06 2,6/1,2 0,26/0,19 7,5/0,71 0,21/0,21 0,02/0,02 0,08/0,07 2,1/0,90 0,23/0,16 4,7/0,44 0,1/0,1 0,02/0,02 0,06/0,06 1,0/0,44 0,08/0,06 2,2/0,21 0,02/0,02 0,01/0,01 0,03/0,03 1065/87,1 40,7/29,2 499,1/47,1 0,11/0,11 13,2/12,6 15,5/14,5 233/19,0 16,7/12,0 173,5/16,4 0,17/0,17 13,7/13,1 15,1/14,0

*В числителе местные водные ресурсы, в знаменателе суммарные, (по Северному Таджикистану с учетом его доли в стоке Сырдарьи)

рисову (1988) обычно не превышает 0,25 г/л, то в равнинных уел виях обычна минерализация 1-1,5 г/л и больше, т. к минерализац коллекторно-дренажных вод составляет 3-4 г/л и иногда превыща 8-10 г/л. Причем повышенное содержание солей нередко наблюдает в январе-апреле, когда идет промывка почвы. Есть и местные ос бенности, влияющие на минерализацию Сырдарьи и других рек. Так, ряд рек Аштского района в связи с имеющимся месторождением соли 1 л воды 0,9-1,4 г солей. По величине рН в Сырдарье и низовь, других рек (7,5-8,0 и выше) наблюдается сдвиг в сторону щелочн реакции. Это подтверждает вывод И. Н. Степанова, Э. И. Чембарис~> (1978), что под влиянием коллекторно-дренажных вод речные воды 1 гидрокарбонатно-кальциевых становятся сульфатно-кальциевыми.

Малочисленные и раздрозненные данные по исследуемому район; распад СССР, приведший к снижению уровня мониторинга качест] вод, не позволяют уверенно судить о тенденции изменения качест] поверхностных вод в Северном Таджикистане в самые последние год! Однако вплоть до начала 1990-х гг многие авторы отмечали нараст; ние общей минерализации и загрязненности рек Средней Азии, в т. Ферганы. Например Н. И. Сенцова (1994) указывает, что с конца 60гг до середины 80-х гг минерализация стока Сырдарьи в пределе Ферганы возросла больше чем вдвое - с 0,71 до 1,54 г/л. Сопоста! ление этих цифр с критериями остроты экологической ситуации, пр1 веденными в табл. 1, свидетельствует о том, что эта ситуация I-Сырдарье изменилась на протяженнорКЗО лет назад до кризисной, местами катастрофической.

Безвозвратное изъятие водных источников Северного Таджикистг на на различные нужды оценено нами в размере около 2,8 км в гог из них примерно 2,4 приходится на потери воды на испарение и глу бокую фильтрацию в процессе ее использования, а 0,4 км/'год н непродуктивное испарение с акватории водохранилищ. Эта величин составляет 15-20% общего речного стока этого региона.

Полезный объем Кайраккумского водохранилища позволяет умень шить паводочный сток Сырдарьи примерно на 1/3. Это несомненно важ но для водного хозяйства, поскольку обеспечивает регулярное оро шение, но резко меняет условия обитания рыбы и других гидробион тов. По-существу с регулированием стока Сырдарьи полностью разру шены старые и возникли совершенно новые экологические системы Причем этим новым системам угрожает растущие загрязнение и засо ление искусственных водоемов. С позиций затопления и подтоплени

:емель Кайраккумское водохранилище одно из наименее экологичных, ¡асоление земель под влиянием Кайраккумского водохранилища и ир-1игации-0дна из самых острых экологических проблем.

Данные крупномасштабного картографирования за последнее время [оказывают, что в республике из-за неблагополучного мелйоративно-'0 состояния орошаемых земель остается еще 93 тыс. га засоленных ючв, вт. ч в Северном Таджикистане более 60 тыс га или 25%. Во-|бще нужно отметить, что большинство орошаемых массивов с одной тороны это житница республики, а с другой-главный очаг неблагоп-•»«•'т'..............................гроблем. О составе и географическом разме-

нами Ю11 можно судить на основании составленных карт современно-о использования и экологических, преимущественно гидроэкологи-[еских ситуаций (рис 3). Анализ всего изложенного материала сви-;етельствует о том, что более чем 1/3 на всей территории Северно-о Таджикистана наблюдаются ощутимые негативные экологические си-уации, а на 10-15% - наиболее острые.

Первоочередным мероприятием, снижающим остроту водноэкологи-[еских проблем в рассматриваемом регионе, следует считать обеспе-:ение населения водой питьевого качества на основе развития во-;опроводной сети, использования пресных подземных вод, а в отельных случаях-опреснительных установок.

Главная трудность в решении ВЭП в условиях орошаемого земле-;елия заключается в нахождении известного компромисса между уда-:ением избыточных солей с орошаемых земель и недопущением засоле-ия, загрязнения, в первую очередь коллекторно-дренажными водами, :рупных водных объектов, таких как Сырдарья. Кардинальное направ-:ение в преодолении этого противоречия лежит в области снижения бщей ресурсоемкости и особенно водоемкости производства, в прфи-:актических мерах, не допускающих попадания солей и других загрязнителей в почвы и реки и уменьшающих их токсичность. Тем бо-:ее, что при этом обычно снижается и угроза количественного исто-1ения водных ресурсов. Даже по самой осторожной оценке при ранспортировке воды теряется 1/3 забираемой воды, а если учесть отери воды в хозяйственной сети и непродуктивное испарение с по-ерхности почвы, то потери превышают половину расходуемой воды.

КЫРГЫЗ ШЭСТАН

Рис. 3. Экологические ситуации на территории Северного Таджикистана

Масштаб 1:1000000

Условные обозначения к рис. 3.

удовлетворительная ( ВЭоНс ) -ареалы негативных

экологических ситуаций

I

А умеренно острая

Индексы экологических проблем

\7~7~г~г~

.2

А острая

ш

А наиболее острая

места сбросов сточных вод с животноводческих комплексов

А - загрязнение атмосферы В - истощение и загрязнение

водных ресурсов Эо - интенсивное оврагооб-

разование Р - истощение рыбных ресурсов

Пэ - ускоренная эрозия почв Не - засоление почв Л - перерубы леса У - утрата продуктивных земель

X - радиоактивное загрязнение территории Ла - лавиноопасные территории

ВИ>'Ш|1''1Щ||1|Ж1М1ШиЩ I 111111111 < I м I

реки, в т. ч

наиболее засоленные и загрязненные каналы

водохранилища

Минерализация поверхностных вод

низкая .Л повышенная высокая

Самым радикальным средством предотвращения потерь воды Оь бы облицовка всех каналов и широкое внедрение самых прогрессивн приемов орошения (в т. ч дождевания и особенно подпочвенного ор шения, позволяющего снизить расход воды в 2 и более раз). В теч ние ряда лет эффективность этих приемов изучалась в Таджикиста Г. Ю. Шейнкиным.

Среди наиболее реальных мер устранения или ослабления ВЗП п традиционном в орошаемом земледелии, поливе по бороздам:

-изменение севооборотов с целью повышения доли менее влагое ких культур и снижение доли таких водоемких культур, как рис; -тщательная планировка полей;

-ликвидация ручных поливов с переводом на машинное орошени обеспечивающее снижение расходования воды не менее чем на 20-25 особенно при поливах ночью;

-создание защитных (не тутовых) лесных полос на расстоянии 200-250 м, что на 10-15% снижает оросительную норму;

-борьба с потерями воды на фильтрацию с помощью пленки в ме кой сети каналов, проложенных в грунтах и почве;

-создание действенного контроля за расходованием воды; -з мена токсичных ядохимикатов и удобрений менее токсичными, прим нение биологических методов защиты растений.

Указанные мероприятия не устраняют необходимости дальнейше развития коллекторно-дренажной сети, но дренируемые ею воды дол ны отводится в специально отведенные отрицательные формы релье! и испаряться или искусственно опресняться. Это станет вполне альным при общем снижении водоемкости орошаемого земледелия уменьшении объема коллекторно-дренажных вод.

В современных условиях рыночных отношении важным фактором гулирования водопотребления могло бы стать введение разумной пл; ты за использование водных ресурсов и сброс загрязненной воды.

Вряд ли сейчас целесообразен спуск Кайраккумского водохран] лища, к чему призывают некоторые слои общественности, учитыв; его позитивную роль в обеспечении хозяйства водой и для выработ! электроэнергии, но необходимы частичное отчленение мелководий д. сельскохозяйственных целей, а также больший акцент в режиме раб< ты гидроузла на ирригационные и экологические нужды.

Необходимо расширить сеть особо охраняемых территорий, в пе] вую очередь фисташковой рощи в Моголтау, выполняющей важные воде регулирующие функций, а также в районе селения Ворух и в Шаз

мстанском районе, где имеются очень ценные водные источники.

В работе рассмотрены и другие природо- и водоохранные мероп-

1иятия.

Все это вполне реально при условии стабилизации социально-поэтической и экономической обстановки в Таджикистан^ и во всем Среднеазиатском регионе, а также при заключении межгосударствен-:ых бассейновых соглашений по таким рекам как Сырдарья, протекаю-1ИХ в пределах нескольких стран.

В любом случае остро актуальной остается задача повышения •ровня экологических знаний как лиц, принимающих решения, так и «»¡(.-лчЛл слоев населения.

Одной из важнейших научных задач следует считать разработку кологических нормативов состояния водных и связанных с ними зе-[ельных и других ресурсов, учитывающих местную специфику.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, основные результаты работы следующие:

1. Рассмотрены основные классификационные признаки ВЭП при-юнительно к условиям межгорных комплексов Средней Азии. В усло-иях преобладания такого вида хозяйственной деятельности как ир-1игация и не достатка данных мониторинга особое внимание должно 'Ыть удалено характеристикам засоления почв и вод, а также раз-:ичным показателям антропогенной нагрузки на воды.

2. Показано,что Северный Таджикистан достаточно репрезента-ивная территория для выявления особенностей формирования ВЭП ¡ежгорных комплексов.

3. Характерная черта формирования ВЭП межгорных комп-:ексов-чрезвычайно пестрая картина природных и антропогенных словий на фоне отчетливо выраженной вертикальной поясности, [резвычайно важно, что крупные реки, протекающие в пределах арид-ых межгорных комплексов в значительной мере в отличие от пред-орных равнин дренируют природные подземные и фильтрационные воды :з оросительных систем. Поэтому в межгорных долинных комплексах [енее остро стоит проблема количественного истощения водных есурсов в результате их использования и более остро-угроза ка-ественного истощения из-за загрязнения и засоления.

Основные природные предпосылки возникновения ВЭП в рассматри-аемых районах в условиях повышенной аридности климата - малая беспеченность местными водными ресурсами, неравномерность расп-еделения их по территории и во времени, низкая температура воды

- -

в реках, не способствующая самоочищению от загрязнений, высор сейсмичность региона, слабая проветриваемость межгорных котлов* усиливающая влияние на воды атмосферного загрязнения.

4. Основная причина возникновения ВЭП - антропогенные факт ры как объективные (исторически сложившаяся высокая освоеннос территории с сопутствующим ей использованием природных, в перр очередь водных и земельных ресурсов, с особенно быстрым нараст нием антропогенной нагрузке в советский период) и субъективь (нерациональные способы хозяйствования). В целом по удельной аь ропогенной нагрузке межгорные комплексы Средней Азии относятся числу ведущих на территории бывшего СССР и всего мира.

Расчеты, выполненные по целому ряду показателей, свид тельствуют о том, что превышение антропогенной нагрузки по сра нению с общесоюзными (бывшего СССР), российскими и даже средне зиатских масштабами многократное.

Главный антропогенный пресс связан с орошаемым земледелие)»' отдельными промышленными центрами и выражается в первую очередь попадании в почвы и воды огромных количеств различных загрязн ний, солей.

Очень существенно влияет на экологическую обстановку и бе возвратное изъятие воды, которое оценивается в Северном Тадж кистане в 2,5-3 км/год (15-20% общих ресурсов речного стока).

5. Регулирование стока Сырдарьи Кайраккумским водохранилищ радикально изменило ее водный режим. Это водохранилище выполня важные функции обеспечения хозяйства водой и энергией, но по св им экологическим показателям относится к числу малоэффективных.

6. Составлена карта экологических ситуаций для территор Северного Таджикистана. Среди них гидроэкологические занимают в дущие позиции. Из ее анализа следует, что неблагоприятные экол гические ситуации имеют место более, чем на 1/3 всей площади, т. ч на 10-15Х - наиболее острые. За последние годы водноэколог ческая ситуация сколько-нибудь существенно не изменилась.

7. Первоочередным мероприятием, снижающим остроту водноэк логических проблем в рассматриваемом регионе, следует счита обеспечение населения водой питьевого качества.

Кардинальное направление в решении ВЭП заключается в сниж нии общей ресурсоемкости и особенно водоемкости сельскох> зяйственного производства, в профилактических мерах, не допуска щих попадания солей и других загрязнителей в почвы и реки

уменьшающие их токсичность.

8. Необходимое условие решения ЮП-достижение, стабильной поэтической и социально-экономической обстановки в регионе, одним га показателей которого было бы заключение межгосударственного )ассейнового соглашения по Сырдарье и другим крупным рекам.

9. Актуальнейшей научной задачей остается экологическое нор-гарование, с учетом специфики региона, состояния водных и земель-[ых ресурсов.

Содержание диссертации опубликовано в следующих работах ав-

1. Iикрииционные и заповедные места Северного Таджикистана.// (атериалы республиканской научно-практической конференции молодых _ченых и специалистов Таджикистана. Ленинабад, 1990, с. 28-31 (на аджикском языке).

2. О состоянии использования и причины загрязнения реки Сыр-арьи в Северной части Таджикистана. // Тезисы XXXIУ научной кон-еренции аспирантов и молодых специалистов по истории естествоз-ания и техники. М.: 1992, с. 107-108.

3. О состоянии использования и причинах загрязнения реки Сыр-арьи в Северной части Таджикистана. М.: ВИНИТИ, 1993 с. 40-43.

4. Из истории исследования ледников Памира на примере Ледника едченко (к 150-летию А. П. Федченко). // Тезисы ХХХУ конференции спирантов и молодых специалистов по истории естествознания и ехнки. М.: 1993, с. 32-33.

5. Формирование гидроэкологической ситуации в Северном Таджи-истане. // Тезисы до!шадов международной научной конференции, эрмь, 1994, с. 143-144.

6. Озера Ак-Сукон как уникальный природный и бальнеологический 5ъект//. Тезисы докладов У Международного солевого совещания, анкт-Петербург, 1994, с. 127-128.

7. Гидроэкологические проблемы в Северном Таджикистане // Изв. АЕ Серия географическая. 1995. N 6. С. 106-113.