Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Гидрохимия осушаемых земель (в условиях северо-запада Украины)

ВАК РФ 11.00.07, Гидрология суши, водные ресурсы, гидрохимия

Автореферат диссертации по теме "Гидрохимия осушаемых земель (в условиях северо-запада Украины)"



Российский комитет ьо гидрометеорология и мониторингу • окружающей среды

Гидрохимический институт

на правах рукопиай

ЗАКРЕВСНИЯ Дмитрий Васильевич

Уда 566.114:631.6 (477)

гвдрошш осушаемых • зшеиь

( в условиях северо-запада Украины ) -

11.00,07 - гидрология суши, водные, ресурсы, гидрохимия,

Автореферат диссертации

на соискание ученой степени доктора географических наук

Ростов-на-До'ну

1992

Работа выполнена в Киевском университете им.Тараса Шевченко

, Официальные овдоненты: доктор географических наук,

старший научный сотрудник А.А.Зенин;

доктор технических наук, профессор В.Е.Алексеевский; доктор географических наук, профессор В.М.Широков

Ведущая организация: Украинский головной арендный проектно-иэыскагельский и научно-исследовательский институт "Укрводпровкт".

Защита состоится т?£л ' 1_ 19%1г.

на заседании специализированного совета по присуждению ученой степени доктора географических науи Д.024.01.01 при Гидрохимическом институте Роскомгедромета но адресу: 344104, г.Ростов-на-Дэнул пр.Стачки, 198, аал заседаний.

* . . С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

Гидрохимического института.

се -С1

/а.

Ученый секретарь специализированного совета Д.024.01.01, кандидат

химических наук Ю-|П. В.Бражникава

I

I

СБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ' , '

Актуальность теми определяется необходимость!) формирования нового научного направления в области гидрохимвт - гидрохимия ооушао-тх земель, - изучающего химвчесииЗ состав вода на осушаемых массивах, процессы эго формирования в условиях функционирования осушительных систем и влияние осушительных мелиорация на химический состав вода рек, на водосборах которых проводятся осушение и сельскохозяйственное освоение болот,, заболоченных и переувлажненных эе>-мель. Актуальность таких исследований особенно возрастает в последние года в связи о тем, что в районах широкомасштабных оаушителышг мелиораций наблюдается стабилвное ухудшение качества водных ресурсов.

• Основной целью работы является исследование закономерностей формирования гидрохимических условий на осушаемых землях и оценка влияния осушителышх мелиорацяй на формирование химического состава воды рен-водоприемников.. При этом решаются следущпа зада^::

- изучение химического состава речных /озерных/, дренажных, грунтовых, напорных вод и условий его формирования на осукиг -ишх системах;, исследование формирования стока главных ионов под влиянием осушительных мелиораций; .

- определение антропогенной составляющей- в стоке и концентрациях главных ионов, формирующейся под влиянием воего комплекса антропогенных факторов; определение той части стока и концентраций главных ионов, которая формируется в речных водах под влиянием осушительных мелиорация /антропогенная составлявшая, осушения/;, .

- прогнозирование химического состава грунтовых вод по режиму , ' их уровней и прогнозирование формирования химического состава вода рек-водоприемнйкол в условиях расширения осушителвных мелиораций; - - •

- оценка перспектив развития осушения болот и заболочешьк земель на северо-западе Украины в авяэи с влиянием мелиораций на химический состав речных вод..

Основные защищаемые положения:

I. Закономерности формирования гвдрохншческ.гх условий на осушаемых землях определяются для грунтовых вод при прочих равных, уоловиях искусственно созданно! зоной аэрации, режимом уровней» характером распределения водорастворимых солэй в вертикальном профиле почв и горных.пород, мтералЬвыми удобрениями. В реэуль-

г

тате сброса болотных и снижения уровня грунтовых вод Армируется зона аэрации, благодаря чему создаются условия для поступления из атмосферного воздуха кислорода в почвы и горные породы,, пос- . тоянно или дли'тельиое время находившиеся в анаэробной обстановке.. Это активизирует минерализации содержащегося в почвах и породах органического вещества с выделением ( который в свою очередь влияет на условия миграции-других химических компонентов. Колебания уровней грунтовых вод /естественное и искусственное/, меняя всг времени и по площади ыовдость зоны аэрации, вызывает поступление химических компонентов из почв и пород зоны аэрации в грунтовые -вода или из грунтовых вод в почвы и порода зоны аэрации. С увеличением водораотворимых солей снизу вверх в вертикальном профиле почв и пород повышение уровня грунтовых вод вызывает рост концентраций химических компонентов в грунтовых водах, понижение уровня -их уменьшение. С увеличением водорастворимых солей сверху вниз в вертикальном профиле почв и пород при аналогичных колебаниях уровня грунтовых вод наблюдается обратная картина. Применяемые на осушаемых землях минеральные удобрения способствуют формированию в грунтовых водах сульфатов, хлоридов, магния и натрия.

2. Существенным антропогенным фактором формирования химического состава воды рек-водоприемников является щелиорированность их водосборов. Химические компоненты на неосушенных массивах естественного и антропогенного генезиса с началом осушения болот образуют антропогенную составляющую стока и концентраций химических компонентов в речной воде - антропогенную составляющую осушения, С увеличением площадей осушения мелиоративные мероприятия на речных Еодосборах приобретают все большее значение и становятся в группу приоритетных факторов формирования химического состава речных вод.

3. Осушительные мелиорации как один из "оновных видов.хозяйственной деятельности в гумидной зоне Украины способствуют повышению в Ьоде рек-водоприемников концентраций сульфатов,- особенно хлоридов и магния. Такое увеличение при наблюдаемом параллельном уменьшении концентраций гидрокарбонатов и кальция, которые являются определяющими в химическом типе воды рек северо-запада Украины,. вызывает изменение в состава речной воды и ведет к замене одного химического типа другим, не характерным' для данного региона. При интенсификации осушительных мёлиораций эти процессы могут стать необратимыми, что отрицательно повлияет на экологическое равновесие среда обитания. С такой точки зрения следует оценивать глияние

'осушительных мелиорация на химический состав речных вод.'

Научная новизна работы состоит в том, что впервые создал научный труд, в котором на основании выполненных автором многолетних исследований и разработок осуществлено решение научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение: исследованы на примере крупного региона закономерности формирования гидрохимических условий на осушаемых землях и оценено влияние на них осушительных мелиораций как одного из основных видов хозяйственной деятельности человека в гумидной зоне в связи с рациональным, использованием и охраной водных ресурсов. Выполненная работа является базой разрабатываемого автором нового научного направления - гидрохимия осушаемых земель. В частности, в данной работе впервые:

- исследованы в комплексе речные /озерные/, дренажные, грунтовые и напорные воды на осушаемых землях по широкому диапазону показателей - от температуры вода, кислотно-щелочных, окислительно-восстановительных свойств, растворенных газов, органического вещества и биогенных элементов до главных ионов и минерализации, установлена и показана роль в формировании химического- состава воды на осушаемых землях искусственной зоны аэрации, режима уровней грунтовых вод, минеральных удобрений;

- исследован ионный сток в условиях осушительных мелиораций, установлена зависимость выноса химических веществ рекаыи-водо-приемниками от мелиорированное™ их водосборов, доказана приоритетность осушительных мелиораций в формировании химического состава воды рек-водоприемников;

- разработаны и реализованы для условий северо-запада Украины ' методика определения в многолетнем разрезе общей антропогенной составляющей стока и концентраций главных ионов и методика определения той части общей антропогенной составляющей, которая формируется под влиянием осушительных мелиораций - антропогенной составляющей осушения; показана динамика формирования этих антропогенных составляющих;

- разработана методика прогнозирования и выполнен для осушаемых земель прогноз химического состава грунтовых вод в зависимости от режима их уровней, составлен прогноз химического состава воды рек-водоприемников до 2000 года в связи с расширением осушительных мелиораций в регионе;

- оценена перспектива развития осушительных мелиораций на северо-западе Украины в связи с их влиянием на химический состав речных вод и возможными экологическими последствиями осушения и

сельскохозяйственного освоения боло? и заболоченных еемель.

Практическая значимость работа. Полученнае результаты использованы пра:

- проектировании осушительных систем ка северо-западе Украины, в частноети, Верхне-Припятской;

- оценка гидрогеологической и гидролого-ыелиоративной обстановки в районе Шацких озер;.

- исследовании, оценке и контроле мелиоративной обстановки на осушаемых землях Львовской, Волынской и Ровенской областей;

- гидрохимическом картографировании и районирован 1ш малых рек Украины;

- составлении "Альбома картосхеы химических характеристик стока рек Украинской ССР";

- разработке макета и составлении паспортов малых рзк Украины по разделу "Гидрохимические показатели";

- оценка динамики и прогнозировании антропогенной составлявшей стока главных ионов рр.Дунай, Днепр, Ккный Буг и Днестр;

- проведении учебного процесса на географическом факультете Киевского университета.

Полученные результаты могут быть использованы при:

- проектировании, эксплуатации и реконструкции осушительных систем; •

- создании мониторинга загрязнения поверхностных вод в районах широкомасштабных осушительных мелиорадай;

- исследовании гидрохимических условий на осушаешх водосборах, общей антропогенной составляющей и той ее части, которая формируется за счет осушительных мелиорация;

- количественной оценке слияния других видов хозяйственной деятельности на гидрохимический режим рек;

- прогнозировании гидрохимических условий в связи с расширением осушительных мелкораций и другими видами хозяйственной деятельности на водосборах; ' .

- оценке перспектив развития осушительных мелиораций и разработке природоохранных мероприятий;

- исследовании закономерностей распространения, накопления и миграции радионуклидов на осушаешх землях в связи с аварией на Чернобыльской АЭС.

Реализация -работы. Результаты исследований: I/ внедрены: а/ Львовской гидрогеалого-иелиоративной экспедицией в виде двух разработок - "Гидрохимические исследования в районе осушительных

мелиоралий. Методические указания по проведению полеЕых работ" и "Оценка и прогноз гидрохимической обстановки на осушаемых ■землях"; б/ Украинским филиалом ЦНИИКИВР в виде рекомендаций по оценке приоритетных видов хозяйственной деятельности на качество воды малых рек, при расчете и оценке динамики за многолетний период и прогнозировании антропогенной составляющей стока главных ионов рр.Дунай, Днепр, Южный Буг и Днестр; в/ Институтом геологических наук АН Украины в виде разработки "Закономерности распределения стока химических компонентов рек Украинской ССР в связи с реализацией проектов водоохранных мероприятий"; 2/ использованы'при^ выполнении в Киевском университете: а/ особо важных госбюдаетных тем: "Изучить взаимосвязь химического состава атмосферных, поверхностных и подземных вод в различных физико-географических зонах Украинской ССР" /Республиканский план на 1971-1975 гг., № госрегистрации 71073498/, "Установить закономерности распространения, накопления и миграции неустойчивых химических компонентов в природных водах Припятского Полесья УССР в связи с проведением осушительной мелиорации" /Республиканский план на 1976-1980 . шифр РН.85.01.03, № госрегистраши 76045091/, "Изучить химические характеристики стока рек Украинской ССР в Черное и Азовское моря" /план АН УССР на 1981-1935 гг., шифр '3.6.2.1, Межведомственный план международной гидрологической программы по Украинской ССР на 1981-1983 гг., № госрегистраши ЙЮ88357/, "Оценить гидрохимический режим малых рек в естественном состоянии и под влиянием антропогенных факторов и построить карты гидрохимического районирования по зоне Украинской ССР" /План ГОНТ СССР на 19811985 гг., шифр 0,85.01.03.ДЗ, № госрегистрации 0285.0004256/, "Разработать и внедрить количественную оценку влияния различных антропогенных факторов на гидрохимический режим рек Украинской ССР" /Республиканский план на К'86-1990 гг., иифр PH.8I.0I.I5, № госрегистраиии 01860089778/; (-7 научно-производственных хоздоговорных тем: "Физико-химическая обстановка в природных водах Припятского Полесья Украины и возможные ее изменения под влиянием осушительных мелиоралий" /Х972 п./, "Экспериментальные исследования влияния осушения на ¿:изико-химическую обстановку в грунтовых водах мелиорируемых ъмель" /1973 г./, "Изучение взаимосвязи химического состава перг-ых и вторых от поверхности водо-. носных горизонтов Припятского Полесья Украины в связи с мелиорацией" /1975 г./, "Оценка современного состояния гидрохимического режима и качества воды малых рек Украинского Полесья"/198Эг./, "Паспортизация малых рек Украины /гидрохимические показатели/"

/ 1989; 1990 гг.А

Одновременно результаты исследований внедрены в учебный процесс на географическом факультете Киевского университета в виде •методических указаний, в том числе: "Гидрохимические исследова- . ния в районах осушительных мелиораций" /1981 г./, "Оценка и прогноз гидрохимической обстановки на осушаемых землях" /1983 v.J.

Дррор^щф работы. Основные положения диссертации изложены более чем в 40 докладах, в той числе на 1У Всесоюзном гидрологичес-. кон сьеэде /Ленинград, 1973 г./, 111, 1У и У сьездах Географического общества Украины /Харьков, 1975 г., Луганск, 1980 г., Симферополе, 1965 г./, Ш и I/ Всесоюзных симпозиумах по мелиоративной географии /Харьков, 1977 р., Минск, 1980 гХХУШ и XXIX Всесоюзных гидрохимических совещаниях /Ростов-на-Дону, 1984 г., 1987 г./, УШ сьезде Географического общества СССР /Киев, 1985г./» Республиканском семинаре "Использование водных ресурсов и влияние хозяйственной деятельности на речной сток и его режим в гу-мидной зоне УССР" Диев, 1936 г./, профессорско-преподавательских научных конференциях Киевского университета /Киев, 1975,1976, 1978, 1979, 1981, 1Э07, 1989, 1990 гг./, межрегиональной научной конференции "Проблемы экологической оптимизации землепользования и водохозяйственного строительства в бассейне р.Днепр" /Киев, 1992/, научно-практической конференции "Экологические аспекты осушительных мелиораций на Украине" /Киев, 1992 v.J.

На конкурсах научных работ Минвуза Украины автору диссертации в соавторстве были присуждены за лучную научную работу "Установить закономерности распространения, накопления и миграции неустойчивых химических компонентов в природных водах Припятского Полесья УССР в связи с проведением осушительной мелиорации" /научный отчет/ Диплом и третья премия /Пост, от 8 декабря 1982 г., № 442/ и за работу "Изучить химические характеристики стока рек Украинской ССР в Черное и Азовское моря" /научный отчет/ - Диплом и вторая премия /Пост, от 30 декабря 1987 г., № 521/.. g

Публикации. По тема диссертации соискателем опубликовано 70 работ общим объемом свгие 40 п.л., в том числ в монографии, учебном пособии и двух справочниках: по водным ресурсам и малым рекам Украины.

Обьем и структура -работы. Диссертация содержит 467 страниц машинописного текста, из которых 31 рисунок, 54 таблицы, 48 приложений /64 страницы/ и состоит из введения, восьми глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 368 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В введении отмечается значимость для народного хозяйства осушения и сельскохозяйственного освоения болот, заболоченных и переувлажненных земель, если его проводить умело, на научной основе. Показано положительную и отрицательнуо стороны осушительных мелиораций и важность гидрохимических исследований на осушаемых землях Украины в связи с ухудшением качества водных ресурсов республики. «

Глава I. аизико-географический очерк территории исследований и характеристике изучаемых осушительных систем

Территория исследований находится в северо-западной части Украины и согласно физико-географическому районированию республики /А.М.Маринйч и др., 1982 г./ делится на две ландшафтНо-кли-матические зоны: смешанных лесов /Полесская провинция/ и лесостепная.

В той части территории, которая находится в зоне смешанных . лесов, полностью располагаются три физико-географические облети: Волынское Полесье, Житомирское Полесье, Киевское Полесье и . частично /юго-западной окраиной/ - Черниговское Полесье. В лесостепной зоне находятся Область Волынской возвышенности, Малое Полесье и юго-западная часть Северной области Днепровской террасовой равнины. Южнее располагаются северные окраины ряда других физико-географических областей лесостепной зоны. Волынское, Житомирское и Киевское Полесья часто объединяют под одним названием - Припятское Полесье Украины и совместно с Малым и Черни- . говским Полесьями определяют в качестве территории максимального распространения болот и заболоченных земель в республике.

В работе кратко охарактеризовано геолого-сгрукгурное строение территории, ее рельеф, геоморфология, климатическое и гидрогеологические условия, приведены основные характеристики протекающих здесь рек: Западный Буг, Турья, Стоход, Стырь, Горынь, Случь, . Уборть, Уж, Тетерев, Ирпень, Трубеж и др. Отмечены существенные различия в геологическом строении и гидрогеологических условиях физико-географических областей. Кратко описаны озера как неотъемлемая часть заболоченных ландшафтов Полесья, особенно Волынского /Свитязь,. Пулемецкое, Луки-Пере* гут и др./, почвенный покров.

Важным элементом современных ландшафтов территории являются осушительные системы /ОС/, расположенные здесь преимущественно в речных -долинах. Изучаемые ОС ;,ыб,1рали с таким расчетом, чтобы они находились в разных ландшафуно-климатических зонах, а в пре-

делах каждой из зон - в разных физико-географических областях. В зоне смешанных лесов в Волынском Полесье расположены Копаевская ОС, Верховье р.Стоход /Верхнестоходская/; в Житомирском Полесье -Зашсловичская; в .Киевском Полесье - Здвижская. В лесостепной зоне находятся в Малом Полесье Ярычевская, в-Северной области Днепровской террасовой равнины - Трубежская. Копаевская ОС - система одностороннего действия, Верховье р.Стоход, Замысловичская, Здвижская > Трубеяская и Ярычевская - системы двустороннего действия.

В работе приведена краткая характеристика изучаемых ОС и хозяйственного использования осушаемых земель.

Глава 2. Краткие сведения из истории гидрохимических исследований в регионе в связи с осушительными мелиора-шяш

Систематические гидрохимические исследования в связи с осушительными мелиорациями на изучаемой территории начинаются с 1972г. В последующем масштабы их расширились по направлениям: общие гидрохимические условия и гидрохимический режим на площадях существующего и перспективного осушения / В.Е.Алексеевский, 1976, 1981; В.Е.Алексеевский и др., 1981, 1932, 198В, 1Эв9; И .М.Белоус и др., 1967; Л.Н.Горев, Д.В.Закревский, В.И.Пелешенко и др., 1974; И.В.Гриб, 1987; Д.В.Закревский, В.И.Пелешенко, 1976; Д.В. Закревский, В.И.Осадчий, 1984; В.И.Пелешенко, Д.В.Закревский и др., 1980, 1980-а, 1983, 1989; Г.П.Рябцева, 1975, 1975-а, 1975-6, 1977, 1977-а, 1979, 1983; А.И.Сергиенко, 1986; влияние осушительных мелиорадай на химический состав грунтовых, дренажных и поверхностных вод /В.Е.Алексеевский и др., 1982, 1989; И.В.Гриб и щ>., 1966; Д.В.Закревский, В.И.Пелешенко, 1976, 1980; Д.В.Закревский, К.П.Терещенко, В.М.Бурдан, 1985; М.Н.Паламарчук, А.И. Сергиенко, 1978; В.И.Пелешенко, В.К.Хильчевский, 1984; Г.П.Рябцева, 197?, 1977-а, 1979, 1983; А.И.Сергиенко, 1906/; методика натурных гидрохимических исследований, сбрабо: :й и интерпретация гидрохимических данных /В.Е.Алексеевский и др., 1975;- И.В.Гриб, Б.И.Набиванец, 1974; В.И.Пелешенко, В.Н.Савицкий, Д.В.Закревский, 1979; В.И.Пелешенко, Д В.Закревский и др., 1980/; факторы, показатели и процессы формирования гидрохимических условий /Л.Н. Горез, Д.В.Закревский, Г985,' Д.В.Закревскн'*, 1983, 1983-а,1&85; Д.В.Закревский, Г.П.Рябцева, 1979; Д.В.Закревский, И.А.Дубовиц-кая, 1983/; прогноз гидрохимических условий /Д.В.Закревский,1987, 1990; Д.В.Закревский, В.И.Пелешенко, Н.И.Ромась, 1979; Д.Б.Закревский, К.П.Терещенко, В.У.Бурцан, 1987/: сток химических веществ /Д.В.Закревский, 1907, 1988, 1990, 1991; Н.И.Иванушкина, Г.П.Ряб-

цева, 1965; О.Ф.Попов. 1938/; гидрохимические условия неосвоенных -болот, О.Ф.Попов, 1984, 1988; Г.П.Рябцева, О.Ф.Попов, 1983/.

Большое значение для развития гидрохимических исследований в связи с осушительными ыелиорашями на северо-западе Украины имели работы по изучении в этом регионе общих гидрогеологических условий осушаемых и прилегающих к ним земель, влияния на них осушительных мелиорация, изучению режима и баланса грунтовых вод, гидрогеолого-мелиоративной обстановки, проведению мелиоративно-гидрогеологического районирования /В.Е.Алексеевский, 1976, 1981; В.Е.Алексеевский и др., 1981, 1982, 1988, 1989; С.С.Бут, И:Ю.На-седкин, 1991; Д.В.Закревский, 1967, 1969, 1970; Д.В.Закревский,' И.А.Залольский, 1967; Д.В.Закревский, В.Т.Черновая, 1970; М.Ф. Козлов, 1977; В.И.Козловский, 1930; И.Б.Корсунская, 1979; И.О.Наседкин, 1978; К.П.Терещенко, 1972; В.Г.Ткачук, Д.В.Закревский,-1967; В.Г.Ткачук, И.И.Ыолодых, Д.В.Закревский, 1957; И.И.Худо-шин, 1980/. 4

Существенное значение для познания гидрохимических процессов, протекающих на осушаемых сельскохозяйственных угодьях северо запада Украины, имели работы по химии почв других регионов./В.В.Вабиков, 1967; Е.Т.Базин и др., 1980; Д.Г.Головко, 1976; Н.И.Донских, А.И.Иванова, 1977; С.И.Иванов и др., 1977; Ы.А.Новикоэ, ' 1964; И.Н.Скрынникова, 1961/, а также исследования белорусских

ученых /В.С.Анопко, 1973, 1987; В.С.Аношко, В.С.Бреагунов, 1981; ■ В.С.Брезгунов и др., 1981, 1984; Л.В.Драгина, Л.Я.Швейдель,1980{ А.Л.Жуховицкая, 1980; А.Л.Нуховишсая, О.В.Кадаиквя, 1981; В.М.Зу-бёц, 1977; О.В.Кадаакая, 1986; М.Ф.Козлов, Т.Д.Нривишсая, 1984; •

A.В.Кудельский и.др., 1973; И.И.Яивтван и др., 1981; Т.Я.Лобач н др., 1987; К.И.Лукашев и др., 1575, 1976; Н.В.Окулик и др.,1986;

B.И.Пашкевич, 1982, 1986; Н.А.Усэвич и др., 1985; Н.К.Чертко, ' 1982; и др.

Гидрохимические исследования йа осушаемых болотных массивах в различных районах Российской Федерации проводили Л.К.Ыалик, 1981; И.С.Никитин и др., 1986; Т.М.Потапова и др.,' 1982, Т.М.Потапова, К.Б.Иванов, 1986; В.С.Федоров, Я.К.Мдоаев, 1981. Гидрохимию болот •изучали В.Н.Ефимов, 3.С.Ефимова. 1961, 1970, 1972, 1972-а; И.Л.Ка-люкный, Л.Я.Левандевская, 1976; А.М.Черняев, Л.Е.Черняева, Ы.Н. • Еремеева( 1989.

Вопросы гидрохимии в связи с осушением болот и развитием на них сельскохозяйственного производства исследовали в №Г/&яд£еп (/X, 1975./, Польше / ¿Ог/ехус , 1379; Ум1/емгг Згтг-

иг/ех ¿Г. . 1976/; Чехо-Словакии, / Зег^а Моуа/( Л/^ 1976/; Канаде, США / ¿ХЬ/^уаиМаб., Мее Я и Р. , 1976/; Швеции / ¿¿'/ла'//? 1988 /; Финляндии / РйО^'^О/леп <£., .1976/,

Глава 3. Методика полевых исследований и обработка данных

Натурные наблюдения проводили на иести названных выше ОС: Копаевской и Верховье р.Стоход /Волынская обл./, Замысловичской ' /Житомирская обл./, Здвижской /Киевская обл./, Трубежской /Киевская, Черниговская обл./ и Ярычевской /Львовская обл./. Системы, как. указано раньше, выбраны с учегок физико-географических условий северо-западной части Украины. Точки наблюдений располагали в зависимости от конструкции ОС,, геолого-гидрогеологических условий ее территории, с учетом необходимости определить расстояния, на которых сказывается влияние каналов осушительной сети на химический состав грунтовых вод прилегающих к каналам земель; В работе приведены схемы расположения на ОС точек наблюдений в плане и в разрезе, охарактеризованы гидрогеологические особенности опытных участков. •

• Исследование проводили в летне-осеннюю межень /июнь-сентябрь/ по пятидневкам на Копаевской ОС в 1975 г. и 1976 г., Верховье р.Стоход в-1977 г., Замысловичской в 1979 г., Трубежской в 1980г., на Ярычевской выполняли в апреле 1981 г. - апреле 1982 г. Изучали: а/ поверхностные воды: озер Свитязь и Луки-Перемут, .ограничивающих Копаевскую ОС соответственно с юга и севера, и рек-водоприемников Стоход, Перга, Здвик, Трубеж, Ярычевка, спрямленные и углубленные русла которых являются главными магистральными каналами ОС; б/ воду каналов осушительной сети /дренажную и поступившую из магистральных каналов/; в/ грунтовые воды / в четвертичных отложениях: торфяниках, песках и супесях/. На ОС Копаевской и Верховье р.Стоход изучили также напорные вода мергельно-меловой толщи' верхнемелового возраста. ' .

По всем точкам наблюдений проводили замеры уровней, температуры воды и воздуха, отбирали пробы воды, в которых определяли рН, газовый состав /дисков углерода - и кислород - ¿?г /,

минеральные соединения азота / в фоще

двух- и трехвалентное железо / /V , ге /, органическое вещество /по перыанганатной и бихроматцой окисляемости - ПО, БО/, главные ионы

/ же;, ¿У\ л/ . ЛЬ* рас-

считывал« здесь асе-, а также раздельно определяли ь стационарной лаборатории/

Существенно важным было то, что рМ и неустойчивые /некон-серв^у^лше/ компоненты химического состава вода / СОг , ¿?г , ■

, , /2" , Ре / определяли непосредственно у водо-

пушста, а главные ионы - в день отбора пробы с окончанием анализа на следующий день. В основу полевых аналитических определений были взяты методики, изложенные в работах О.А.Ллекина к др., 1973; А.А.Резникова и др., 1970; И.Ю.Соколова, З.И.Кузнецовой, 1955; в Руководстве по химическому анализу вод суши, 1977; Унифицированных методах анализа вод, 1973; а также в инструкциях ЛНК, 1970; Ш1АВ-2, 1972. Опыт гидрохимических исследований в районах осушительных мелиорации обобщен в соответствующих методических указаниях по проведению полевых работ /В.И.Пелешенко, В.Н.Савицкий, Д.З.Закревский, 1979/.

Обработка данных, полученных при натурных наблюдениях /около 34 • Ю3 замеров и определений/, выполнена с применением вероятностно-статистических методов с использованием ЭВМ. Приемы применения этих методов для обработки гидрохимической информации детально рассмотрены в учебных пособиях /В.И.Пелешенко, Н.И.Ромась, 1977; В.И.Пелешенко, Д.В.Закревский, Н.И.Ромась. и др. - 1988/, составленных с учетом работ А.И.Гавришина /1974/, Б.А.Горлицкого /1970/, Б.А.Доспехова /1973/, С.И.Смирнова /1963/ , В.Ю.Урбаха /1963/ и др., поэтому в диссертации охарактеризованы только основные их моменты. В целом обработка данных натурных наблюдений заключалась- в получении средних статистически .оцененных значений . каждого изучаемого показателя / X / с вероятностью 95%. Такие значения были использованы при последующих построениях.

По полученным-средним статистически оцененннм концентрациям главных ионов /мг/дм3/ рассчитыЕвли количество вещества эквивалента /КВЭ/ в ммоль/дм3 и в %, составляли формулу химического состава води /формулу Курлова/. Для наименования вода принимали 1е ионы, КВЭ которчх равно или г. рв выпало 25%. Наименование выполняли в убывающем порядке, вначале по анионам, затем по катионам. По минерализации и общей жесткости воду классифицировали согласно О.А.Алехину /1970/,по значении рИ - согласно А.М.Никаиорову ' /1989/.

Для познания изучаемых процессов был привлечен метод парных корреляционных зависимостей. Исследовали коэффициенты корреляции / г / между: а/ одним и тем же показателем по разним точкам наблюдений и б/ разными показатиляш по одной и той же точке наблюдений. Особое внимание уделялось определению корреляционных

зависимостей между уровнями води и остальными показателями.

Статистическим критерием проверки существенности вычисленного г был использован критерий, предложенный Фишером, с применением переменной величины 2 и оценкой ее стандартной погрешности^, Зависимость принималась статистически значимой при 95^-ной доверительной вероятности при выполнении условия: %> 1,96 . Вычисленные и О? показали, что в нашем случае, при

А/ - 23, существенными являются г 0,44. По грешность полученных коэффициентов корреляции: £ 0,17, что делает оправданным их использование при последукцих построениях. Все расчеты проведены на ЭШ по программе комплексного статистического анализа, имеющейся в информационно-вычислительном центре географического факультета Киевского университета.

Окислительно-восстановительный потенциал / £~/? / воды на осушительных системах определяли расчетным путем по концентрациям / ыг/дм3/ восстановленной и окисленной форм железа; и Я".

Глава 4. Особенности химического состава воды на осушаемых землях.

На каждой из ОС, расположенных в разных лавдшафтно-клиыатичес-ких зонах и физико-географических областях, наблюдается общая закономерность: температура воды, водородный показатель, концентрация в воде растворенного кислорода и окислительно-восстановительный потенциал уменьшаются в направлении: поверхностные воды---

вода каналов осушительной оети -- грунтовые воды. В зтом же

направлении увеличиваются концентрации СОг , Рв Ре5*% ' Л/% , Л'Ог , НО; и органического вещества. По всем этим показателям на каждой осушительной системе крайние положения занимают поверхностные воды, с одной стороны, и грунтовые, с другой. Вода каналов осушительной сети располагается между водой этих двух типов, как бы усредняя их характеристики /табл.1/.

Дня грунтовых вод установлены следующие отношения концентраций неустойчивых компонентов /по средним максимальным значениям/:

Для воды каналов отношения концентраций: , / .

Ъл т/Щ'' 0,Ь; Гег'/Ге3'*(?,{. ■ Для воды рек-водоприемников и озер соответственно 1,2; 0,38 и 0,1, т.е. для воды каналов, рек-водопри емни ко в они почти не отличаются. Кроме того, по концентрациям А/Н? и , /}■ и

I. Температура, рН, , неустойчивые компоненты и окисляемость воды различных типов на осушительных системах северо-запада Украины /средние значения за период летне-осенней межени/

Поверхностные Вода каналов

Показатель воды /овер, осувительной се- Грунтовые воды

рек-водоприем- ти /дренажные

ников/ & воды/

ее 17,4 - 21,0 10,7 - 20,1 9,3 - 13,5.

№ 7,2-8,4 6,5 - 8,0 5,7 - 7,9

¿4 , мг/дм3 6,0 - 14,6 2,2 - 12,8 0,0 - 10,6

£Л, в 0,784 - 0,798х 0,775 - 0,783х 0,686 - 0,768

СОг, мг/дм3 0,0 - 17,9 7,9 - 38,7 32,0 - 229,0 .

/^'7 мг/дм3 0,0 - 0,15 0,0 - 0,32 0,3 - 29,0

/¿/'мг/дм3 0,0 - 1,3 0,4 - 3,0 0,7 - 11,3 '

У<мг/дм3 0,2 - 2,1 0,2 - 2,1 0,9 - 8,2

Л^'мг/дм3 0,0 - 0,3 0,0 - 0,3 0,0 - 1,3 .

А^", мг/дм3 0,0 - 5,5 0,0 - 7,7 0,0 - 24,4

ПО, мг/дм3 10,9 - 42,8 11,4 - 47,7 16,8 108,0

атомарного

кислорода -

х по данным единичных замеров

Г*3*

" отношения оказались меньшими единицы, что существенно разнит их от таковых для грунтовых вод. Основные особенности химя- . ческого состава воды на осушаемых землях по рН, и неустойчивым компонентам состоят в том, что на этих землях выделяются в вертикальном гидрохимическом профиле две зоны: верхняя, в которую входят вода озер, рек-водоприемников и каналов осушительной сети, и нижняя - грунтовые воды. Отличаются эти зоны .соотношениями концентраций неустойчивых компонентов химического состава воды. В. воде озер, рек-водоприемников и кшалов преобладают ингредиенты, характеризующие окислительную среду, в грунтовых водах - вопста-.новительную.

Оценка ионного состава воды на осушаемых землях приведена в-основном по данным, которые были пс лучены каш при натурных наблюдениях.

Поверхностные воды. Вода озер Свигязь и Луки-Перемут гидрокарбонатная кальциевая малой минерализации /0.10 - 0.19 г/дм3/ мягкая /1,3-2,1 ммоль/дмэ/. Вода рек-водоприемников Стоход, Перга,

Ярычевка гидрокарбонатная кальциевая, Здвиж и Трубе» - гвдрокарбонатная кальшюва-магниевая средней и повышенной минерализации /0,23 - 0,7 г/да3/ умеренно жесткая и жесткая /3,0 - 7,58 мыоль/ ди3 КВЭ /. Более мягкая и менее минерализованная вода рек-водоприемников в зоне смешанных лесов: Стоход, Перга и Здвиж, нежели рек Трубеж и Ярычевка, расположенных в лесостепной зоне. В то же время вода рр. Стоход,. Перга и Здвиж отличаются более высокими содержаниями всех главных ионов от воды рек Беларуси и Литвы, близких по природным условиям к Припятскому Полесью Украины.

Вода каналов осушительной сети в зависимости от источника заполнения канала /дренажная вода или поступила из канала высшего порядка/, от литологии дренируемых отложений и степени их проыытости /кварцевые пески или торфяники и др./ по ионному составу изменяется в широком диапазоне на одной и той же, тем более на разных ОС: гидрокарбонатная кальциевая /дренируются пески -Копаевская система, мергельно-меловая толща - Верховье р.Стоход/, гидрокарбонатная кальциево-магниевая /поступила из магистрального канала - Замысловичская система /, хлоридно-гидрокарбонатная кальциево-магниево-натриевал /дренируются торфяники - Замысловичская система/, гидрокарбонатно-сульфатная кальциевая /дренируются торфяники - Верховье р.Стоход, Ярычевская система/ и т.п.

Минерализация воды на ОС Копаевская, Верховье р.Стоход, Замысловичская и Здвкжскал в каналах составляет 0,16 - 0,5 г/дм3, общая жесткость 1,4 - 6,4 ммоль/дм3. На Ярычевской системе соответственно 0,6 г/дм3 и»3,2 ммоль/дм3, а на Трубежской увеличиваются до 0,8 мг/дм3 и 9,92 ммоль/дм3.

Грунтовые воды в торфяниках на одной ОС отличается по ионному составу от такового на другой, а в пределах одной и той же ОС, кроме р.Стоход и Ярычевская, имеют необычайную пестроту. На системе Верховье р.Стоход грунтовые воды в торфяниках гидрокарбо-катные кальциевые, средней и повышенной минерализации /0,4-0,6 г/цм3/ умеренно жесткие и жесткие / 4,9-7,0 ммоль/дм3 КВЭ/. На Замысловичской - сульфатно-хлоридные кальциево-магниевые и натриевые, хлоридно- ульфатные кальцие во-натри е вы е и кальииево-маг-ниевые средней я повышенной минерализации /0,2-0,9 г/дм3/ от мягких до жестких /2,8-8,9 ммоль/дм3 КВЭ/. На Здвижской - суль-фатко-гидрок&рбон&тные кальциевые, кальииево-натрйевые и каль-циево-магниевые; сульфатно-хлоридные кальциевые повышенной и высокой минерализации /0,8-1,1 г/дм3/ жесткие и очень жесткие /8,12-14,69 ымоль/дм3 КВЭ/. На Трубежской - гидрокарбонатные

кальциевые, ги дрокарбонатно-сульфатные и кальциево-магниевне, высокой минерализации /1,3-2,2 г/дм3/ и очень жесткие /15^7-24,II миоль/дм3КВЭ/. На Ярычевской - сульфатные кальциевые высокой минерализации /1,1-1,8 мг/дм3/ и очень жесткие /12,8-23,1 ммоль/цм3КВЭ/.

Грунтовые воды в песках и супесях четвертичного возраста на Копаевской ОС гидрокарбонатные кальциевые от малой до повышенной минерализации /0,12-0,6 гАтР/,ат мягких до жестких /1,5-7,1 ммоль/дм3 КВЗ/. На системе Верховье р.Стоход они гидрокарбонатно-хлоридио-сульфатные кальциевые повышенной минерализации /0,9 г/дм3/ очень жесткие /10,Г ммоль/дм3 КВЗ /. На Замысловичской -гидрокарб.онатно-хлоридше кальциево-магниеше и хлоридно-суль-фатные кальииевс-натриеЕые средней минерализации /0,3-0,4 г/дм3/ умеренно жесткие /4,0-4,3 шоль/дм3 КВЭ/.

Основная причина пестроты ионного состава грунтовых вод на ОС - степень промытости почв и пород зоны аэрации и водосодержа-щих отложений, т.е. от наличия в них водорастворимых сойей, их состава.

Напорные воды мергельно-меловой толщи верхнемелового возраста на ОС Копаевской и Верховье р.Стоход гидрокарбонатные кальциевые повышенной минерализации /0,5-0,6 г/дм3/ умеренно жесткие'и жесткие /4,7-7,0 ммоль/дм3 КВЭ/.

Сопоставление ионного состава водя на осушаемых землях с ионным составом, принятым в регионе в качестве фонового /В;И.Пе-лешенко и др., 1979/, показывает, что вода озер Свитязь и Луки-Перемут имеет минерализацию, меньшую фоновой, а вода рр.Стоход, Перга; Здвиж соответствует в целом таковой. Грунтовые воды осушаемых торфяников отличаются от грунтовых вод, состав которых, принят в качестве фонового, и особенно от болотных и грунтовых вод неосушенных массивов более высокими концентрациями главных ионов, минерализацией и общей жесткостью. В работе приведены Схемы распределения химических типов воды на осушаемых землях в физико-географических областях Припятского Полесья и северных районов лесостепной зоны Украины. Из-них видно, что по ионному составу грунтовые воды осушаемых торфяников отличаются от воды рек-водоприемников, каналов осудительной сети, грунтовых вод прилегающих к осушаемым поймам площадей и от никележщцих водоносных горизонтов. В последнем случае минерализация грунтовых вод торфяников превышает минерализацию воды вторых от поверхности горизонтов в'Житомирском Полесье в 2,8, в Киевском Полесье в

2,3, в Налог/ Полесье в 3 и в Северной области Днепровской террасовой равнины - в 3,4 раза. Толь»: грунтовые воды торфяников в Волынской Полесье /ОС Верхевье р.Сюход/ по составу аналогичны напорный водам нижележащей кергельно-иеловой толщи.

В целом на фоне наблюдаем го разнообразия в ионном составе воды на ооупаемых землях шрисоЕьша'ЭТся тенденция общего увеличения с запада на восток шкералиг.ааии и общей жесткости врды рак-водоприемников, каналон осушительной сети и грунтовых вод /особенно в торфяниках/. Причина итому - увеличение континенталь-ности климата в восточном направлении, т.е. природные воды осу-•щаешх земель северо-запад! Украины подчиняются закономерностям гидрохимической зональност ь

Глаза б. Факторы и процессы формирования химического состана води на осушаемых землях

В основу исследования факторов и процессов формирования химического состава вода на осушаемы:*: землях взяты идея В.И.Вернадского /I960/ о единстве природных еод и положения, разработанные в трудах О'.А.Алекина /1950, 1970./, О.А.Апекина, Л.В.Бражниковой /1964/, О.А.Апекина, Ю.И.1яхина /1984/, А.М.Алмазова /1962/, А.Ы.Алмазова, А.И.Денисовой, Ю.Г.,Иайстренко, К.П.Нахшиной /1967/, М.Г.Валяшко /1966, 1976/, А.В.Воабушгай /1968/, П.П.Воронкова /1970/, Р.Ы.Гарельса, Ч.А.Крайста /1968/, М.А.Глазовской /1938/, К.К.Гедройца /1932/, Л.Н.Горева, В.И.Пелешенко /1984, 1985/, . Л.Н.Горева, А.М.Никанорова, В.И.Пелешенко Д989/, А.И.Денисовой

/1979/, В.П.Зверева /1967/, А.А.Зенина /1965/, А.А.Колодяжной ' /1970/, М.И.Кривенцова, М.Н.Тар&'.ова /1976/, П.Н.Линника, Б.И.На-биваада /1980, IS86/, В.И.Ляльк% М.М.Митника /1978/, А.М.Ника-норова /1939/, А.М.Никанорова, Ы.Г.Тарасова, Ю.А.Федорова /1983/,

A.М.Овчинникова /1983/, В.И.Пелешенко /1975/, А.И.Перельмана /1966/, Е.В.Пиннекера /1977/, К.Е.Питьевой /1978/, Е.В.Посохо-ва /1966, 1977, 1985 /, '¿.А.Руденко /1958/, В.С.Самариной /1963, 1977/, Б.А.Скопинцева /1950/, И.Н.Скрынниковой /1961/, Ы.Н.Тара-сова /1961/, А.НЛокарева, А.В.Щербакова /1956/, В.В.Фадеева, М.Н.Тарасова, В.Л.Павелко /1976, 1989/, А.Е.Ходькова, Г.Ю.Валу-кониса/1968/, Р.Хорна /1972/, Г.В.фиарина /1988/, A.M.Черняева, Л.Е.Черняевой, М.Н.Еремеевой /1977, 1909/, В.М.Швеца/1973/,

B.М.Широкова, П.С.Лопуха, Г.М.Базыленко и др. /1991/, Е.Ф.Шульгиной, Л.В.Курваковой, М.Ф.Нуфтарковой /1978/, А.В.Щербакова, Н.Д.Козловой, 'Г.Н.Смирновой /1974/ к др.

Анализ литературы, пссвященной факторам и процессам формирования химического состава природных вод, показывает, что для всех их типов /видов/: атмосферные, речные, грунтовые, почвенные, иловые, пресные и рассолы, минеральные и термальные - характерны одни и те же или весьма близкие процессы, в чем, по мнению автора, проявляется одна из важнейших сторон единства природных вод. С этой точки зрения рассматриваются процессы формирования химического состава воды на осушаемых землях.

Основную роль в этих процессах играют факторы: физико-географические, геологические, гидрогеологические, гидрологические, физические в биологические, физико-химические и антропогенные.

. физико-географические и геологические факторы /атмосферные осадки, почвы и породы, тектонические нарушения/ определяют поступление химических компонентов в воду ооушаемых земель. Рассчитанные модули выпадения химических компонентов свидетельствуют о значительном превышении сульфатов над другими ионами, поступившими с атмосферными осадками на осушаемые земли. Среднегодовые • модули выпадения за 1966-ГУ85 гг. составили: #ÛÛ3~Т1%, 50S6, СГ. - 9&, Са'- 6%, J//'- 8=6, и //û> t Ш из общей суммы солей 16 т/км^ год.

Торфяные почвы способны аккумулировать химические компоненты, привносимые с атмосферными осадками, поверхностными и грунтовшя! водами /В.Н.Ефимов, 1961; Г.М.Потапова, 1988/, являются богатыми азотом, который находится в составе сложных органических йе- . ществ и пребывает в мало доступной для растений форме.

В результате осушения и регулирования водно-воздушного режима создаются благоприятные условия для образования доступных растениям форм азота: A/M/ , и Ш3 '. Выполненные нами.исследования водных вытяжек показали, что на Замысловичской ОС наиболее обогащенным этими ионами яви^есся слой торфа мощностью до 0,2-0,3 м, расположенный в верхней части зоны аэрации / -6,0-10,0 мг/дма, МО; - 0,1-1,С_мг/дм3, Щ - 67,0-106 мг/дчй/.

Как правило, содержание /Vûj в торфянике превышает содержание МНч* . • Однако наблюдалось превышение над N0$ . По нашему мнению,в этом случае гропесс минерализации азотосодер- • жащего органического вещества неосодился на первой фазе, когда

ЫЩ еще не окислился до Л%- / л/Щ * щ • л/о; * /, в то время как в случае превышения над этот про-

цесс находился на второй стадии, приведший к накоплению Д^з •'

В распределении содержаний главных ионов в почвах и породах на оеушаешх землях Припятекого Полесья Украины наблюдалась закономерность: с глубиной общее содержание водорастворимых солей и каждого иона в отдельности, за редких исключением, уменьшается. Ионный состав водных вытяжек из торфа аналогичный таковому грунтовых вод. Как правило, и в том и в другом^ случаях первое место среди главных ионов занимают Сй*>/ и 30* , т.е. составные части гипса - . На Трубежекой ОС слой торфа с максимальными содержаниями сульфатов и хлоридов располагался в период наблюдений выше уровня грунтовых вод /рис Л/, на Ярычевской -установлено постепенное увеличение водорастворимых солей, особенно сульфатов кальция, сверху вниз /рис.2/. Несомненно, что повышение уровня грунтовых вод на Трубежской ОС будет сопровождаться увеличением содержания в них химических компонентов, в то время как на Ярычевской, наоборот, - их уменьшением.

Роль тектонических нарушений в формировании химического состава воды на осушаемых землях заключается в том, что на площадях, где в докембрийском фундаменте такие нарушения зафиксированы, отмечены гидрохимические аномалии. Проявляются они в том, что на Отдельных участках осушаемых земель вторые от поверхности водоносные горизонты отличаются повышенными содержаниями в воде одних или пониженными других химических компонентов /Д.Б.Закревский, Г.П.Рябцева, 1979/, что может в какой-то мере отразиться и в составе грунтовых вод осушаемых земель.

Среди гидрогеологических у гидрологических факторов формирования химического состава воды на осушаемых землях исследовали ре-ким уровней грунтовых вод, воду каналов осушительной сети и рек-водоприемников.

Влияние режима уровней грунтовых вод на формирование их химического состава заключается, по нашему мнению, в том, что периодические их повышения и понижения представляют собой естественный процесс промывания пород' зоны аэрации. Если исходить из такого положения, то можно считать, что на зависимость содержания органического вещества в грунтовых водах от их режима уже указывал Б.А.Скопинцев /1950/; " ... образда почв, из которых органическое вещество больше водой не вымывалось, после непродолжительности хранения их во влажных условиях при последующем промывании снова начали отдавать органическую материю" /с.109/.

Важным является то, что ни один из рассматриваемых показателей и ингредиентов не оказался пассивным к режиму уровня. При отом

Рис.1. Расположение слоя торфа с максимальным содержание сульфатов и хлоридов, на Трубеаской осушительной системе.-

1 - положение слоя торфа; положение уровней грунтовых вод:

2 - наибольшего, 3 - среднего, 4 - наименьшего.

Рис. 2. Изменение концентраций /]£' ,

и ¿[¿/ в водных вытяжках из тэрфа

на Ярычевской осушительной системе.

Зоны в гидрогеологическом разрезе: I - аэрации, 2 - колебания уровня грунтовЬк вод, 3 - постоянного обводнения.

содержание в грунтовых водах Ог при повышении их уровня увеличивается, при понижении - уменьшается, в то время как содержания в воде СОг , Ре ' и Ре^ , наоборот, при повышении уровня • уменьшаются, при снижении возрастают, что отражает в целом усиление с глубиной условий восстановительной среды.

Содержания в грунтовых водах других химических компонентов зависят от конкретных условий и при повышении уровня могут увеличиваться или уменьшаться. Но в большинстве случаев наблюдается увеличение при повышении уровня содержаний в воде минеральных соединений азота и главных ионов. При этом, в преобладающем большинстве рлучаев, содержания 30/, находятся в противоположной связи с уровнями грунтовых вод. На ОС Верховье р.Стоход наблюдалось при подьема уровня грунтовых вод в торфянике уменьшение содержаний в воде НСО^ и ¿?а , а отсюда и уменьшение минерализации воды, что происходило при увеличении содержаний • Содержания С? , ^^ и А/й*** при этом оставались фактически неизменными. На Ярычевской ОС наблюдалось увеличение содержаний > £{ и Ж и в грунтовых водах при снижении их уровней, что обьясняется увеличением водорастворимых солей в торфянике сверху вниз / рис.2 /. Коэффициенты корреляции е данном случае меж^у уровнями грунтовых вод и концентрациями в них 30* и Сй составили соответственно - 0,73 ... - 0,90 и -0,61 ... -0,86.

Режим уровней воды в каналах осушительной сети и в рекох-водо-приемниках определяет режим содержащихся в воде химических компонентов. Как правило, при повышении уровней наблюдается уменьшение в воде содержаний главных ионов, минерализации / о чем свидетельствуют отрицательные корреляционные связи/, что обьясняется разбавлением воды при увеличении поверхностного сгона, вызванного атмосферным;! осадками. Однако в воде |©к-водоприемников.наблюдалось также увеличение содержаний Л/д /"' , А/<9£ и органического Еещества /о чем свидетельствуют положительные корреляционные связи/, что определялось сбросом в реку сточных вод на участке, расположен :оы выше района исследований. Увеличение в воде р.Трубеж содержаний 30^ и Се при повышении уровня /соответственно г = 0,65 и 0,67 / свидетельствует об усилении поступления названных ионов с увеличением поверхностного водного стока, в результате чего происходит смыв водорастворимых солей /гипс/ с поверхности почвы.

Содержание СОг в воде каналов и рек-водоприемников находится в обратной зависимости от уровней / Г = -0,4Ь ...-0,50/,

а содержание Ог - в прямой / л = 0,4-8 - 0,60/. Это свидетельствует об уменьшении содержания €0г и увеличении содержания ¿>г в воде при повышении уровней, что объясняется усилением в данном случае аэрирования воды в каналах и реках-водоприемниках. Подобные зависимости содержаний и Ог , но от расходов воды, наблюдались на крупных реках / А.А.Зенин, 1965/. -

Среди физических и биологических факторов формирования Химического состава воды на осушаемых землях рассматриваются температура воды, атмосферное давление и жизнедеятельность организмов / в том числе продукты жизнедеятельности - оргеническое вещество/. Показано, что обогащение воды каналов и рек-водоприемников диоксидом углероде / СО? / и обеднение • Ог происходит при разложении органического вещества, и наоборот, обеднение воды СОг и обогащение - при фотосинтезе. И в том, и в другой случаях

процессы усиливаются с повышением температуры воды / 0. А.Алейш, 1970/. Поэтому при разложении органического вещества с ростом температуры воды наблюдается увеличение содержания т /йоэффициент корреляции между температурой воды и содержанием газа, л=» 0,60/, а при фотосинтезе с ростом температуры - его уменьшение / Л= -0,75 /. Содержания в воде со, и Ог в обоих случаях находятся в обратной зависимости / /"= -0,49 ... -0,60/, т.е. при уменыпе-нии содержания одного газа, увеличивается содержание другого.

В период затухания иди прекращения фотосинтеза /начиная с сентября/ роль температурт, а также атмосферного давления определяется классическими законами влияния этих факторов на растворимость . газа: при снижении температуры воды и увеличении атмосферного давления содержание растворенного Ог в Воде каналов и рек-водоприемников увеличивалось, а при обратном режиме этих факторов -уменьшалось.

Особое внимание в работе уделено наблюдаемым при повышении температуры вода уменьшению растворенного ¿~Ог в воде каналов и рек-водоприемников /поверхностные воды / и увеличению газа токе при повышении температур« в грунтовых водах. Обьяснение находим в следующем. На границе поверхностные воды - атмосфера ' растворенный в воде , стремясь перейти в равновесие с парциальным давлением этого газа в воздухе атмосферы, в котором содержится до 0,03%, поступает в атмосферу. На границе грунтовые воды - воздух зоны аэрации, в котором на осушаемых землях содержание достигает 5,0-14,0 оЗьемнкх процента /Б.Н.Мзкаров, В.Б. Мапкевич, 1966; -М.А.Новиков, 1964/, СО; поступает в грунтовые воды. В обоих случаях поступление СОг из одной среды в другую

Происходит при повышении температуры воды, но в случае с поверхностными водами наблюдается уменьшение газа в жидкости, а в случав с грунтовыми водами - ее обогащение. При повышении температуры воды в ней возрастают содержания , и //¿/3 /усиливается процессы минерализации органического вещества/, ¿Г^'и

//¿Щ /растет растворимость РйЩ/ и Sût, 0£\ М}г\ л/У , /С* /увеличивается растворимость минеральных удобрений/.

Роль органического вещества / как продукта жизнедеятельности организмов/ проявляется в том, что являясь субстратом, на котором адсорбируются минеральные компоненты /А.Е.Возбуцкая, 1968/, органическое вещество способствует обогащению воды этими компонентами. Кроме того, разлагаясь под воздействием , оно выделяет , который благоприятствует растворению в водосодеркащих породах Ctlûûz, что обогащает воду СйЛ и /У/% .

При оценке влияния физико-химических факторов на формирование химического состава воды на осушаемых землях рассматривали рМ , 0$г и £h .Установленные обратные корреляционные ¡зависимости ыеяду содержанием РОг и рН fr =-0,52 ... -0,68/, ¿7<$л Eh / у" = -0,49 . -0,61/, между содержаниями Wj и Ог / /■« -0,48... -Ю,60/,прямые между рНи содержанием ¿?г /0,50-0,61/, между содержаниями 00, и Рег\ Реа\ HMï , Ûa*f г = 0,45 - 0,76/ для воды каналов, рек-водоприемников, грунтовых и напорных вод, свидетельствуют о сложном гидрохимическом режиме и существенной роли в нем водородных ионов и . Наблюдаются следующие схемы взаимодействия €Ог, pff , . Ph и и* влияния на содержание в воде химических компонентов: а/ Cûs формируется при разложении органического вещества, на что расходуется растворенный в воде кислород. В результате содержание Ог уменьшается, концентрация водородных ионов увеличивается / phf уменьшается/, снижаются ркислителькые свойства воды и создаются благоприятные условия для увеличения содержаний в воде

/ при этом

Ntôt HCDÎt Pq/m* увеличения минерализации воды; б/ СОг расходуется при фотосинтезе. При этом уменьшается концентрация водородных ионов / f>h возрастает/, увеличиваются содержание Ог и окислительная способность воды, уменьшаются содержания особенно Ре'4/ Ре" №\M&i , ¿к*'. Показано, что

окислительно-восстановительный потенциал грунтовых вод осушаемых земель, полученный путем расчета ЕЬ реакции Ре3^е ^ ~b f отражает температурный режим воды, ее кислотно-щелочную среду, содержания в воде

■т , & ,

и органического вещества.

Промессы формирования ионного состава грунтовых и напорных вод ■ и роль в этих процессах минеральных удобрений исследовали по результатам расчетов парных коэффициентов корреляции между концентрациями в воде главных ионов. По данным о ионном составе грунтовых вод торфа на ОС Верховье р.Стоход установлены прямые корреляционные зависимости между концентрациями ¿й" / Г =0,45-0,90/, обратные - между концентрациями и С&1'/ г «-0,4?... -0,88/, НСО, и ЗОь ' / г =-0,63 ... -0,92/. Прямые корреляцией ные зависимости между концентрациями в воде химических компонентов свидетельствуют о совместном их переходе /А..И.Гаврнсшн, 1974/, т.е. о едином их источнике поступления /Д.В.Закревский,. 1983/, з воду. Зто значит, что на системе Верховье р.Стоход в период проведения нами исследований были условия, наиболее благоприятные для перехода в воду Сй2* и НСОз из общего для них источника\C0QQ3.

С а С05 Со. (№з)г ~Са 5 НСО^

Условия формирования грунтовых вод сульфатного кальциевого состава в данном случае были неблагоприятными, о чем'свидетельс эуют обратные корреляционнные зависимости между концентрациями

¿•&г\ Ж и ш5\

По данным о ионном составе грунтовых вод торфа на Замысловичс-. кой ОС установлены прямые корреляционные зависимости между концентрациями ЗОГ* , ЗОГъ л/а* , ж и /Г , ££ „ С?' и А277 . На Здвижской ОС такие зависимости устаноатеш ¡гах-ду концентрациями ¿2 и //й.'*, и //* , ¿/¿- и '¿а**, СГ\\\£/^г* в меньшем числе случаев - между и ¿Ь. ^ Наблюдаемые прямые корреляционное зависимости между концентрашя-ми, с одной стороны, -ЗОу и /У , а с другой - Л« , к в грунтовых водах торфяников на Замысловичской и Здвижской ОС свидетельствуют о едином источнике поступления этих ионов в воду. Таким источником являются каляйгае минеральные удобрения типа

№> -МэМ* -знгй /каинит/, • гМо

/калима?/, ' 5 #е О /карналлит/, /¿й¿У+

примеси /сильвинит/. На торфяных почвах Припятского Полесья Украи-. ны с учетом содержания в них питательных веществ, выращиваемых культур и запланированного урожая калийные удобрения вносят из расчета 90-100 кг/га калия. При внесении ого в таком количестве в почвы попутно поступают в зависимости от вида удобрения на I га:

Се'- 81-160 кг; 55-100 кг; . 220-665 кг; //а* -

до 53 кг", всего от 213 до 775 кг голей, являющиеся своего рода балластом /Д.В.Закревский, 19®/ и существенным источником наз-

ванных" ионов в грунтовых водах.. Переходят эти ионы в воду при растворении -Минеральных удобрений. Кроме того, на осушаемых землях Замысловичской и Здвижской ОС наблюдались и более сложные процессы: •

С а {шЩ '¿ЬЩ.^Я'Щ /2/

¿к/тц +м9се3 щсол*€асел ы

В результата формируются новые источники перехода в грунтовые воды химических компонентов: Сй^О^ /гипс/ и

На Трубежской и Ярычевской ОС процессы формирования химического состава грунтовых вод торфяников аналогична таковым на Замыс-ловичской и Здваяской. При чем на Ярычевской ОС источником 30%'и С£~ являютгя главным образом СйЦСь и Сп€£г • В работе указано, у?о источники поступления в грунтовые воды

СС^ » С?' и др. могут формироваться также, благо-

даря процессам, прои.л^ющим в торфе, не связанным с минеральными удобрениями, В частности, может образовываться при окис-

лении серосодержащих минеральных и органических соединений, находящихся в торфяной залежи, поступать наряду с \JUff Уи с атмосферными освдками, а.' также переходить при растворении солей, сформировавшихся в болотных почвах и породах до начала осушительных мелиорация. г* Корреляционные зависимости между концентрациями

АЩ- и Са

¡Г - 0,89-0,98/ в напорных водах верхнемеловых отложений на ОС Копаевской и Верховье р.Стоход'свидетельствуют о том, что в данном случае поступление в вода этих ионов обусловлено растворением , С&СОз мергельно-меловой толщи в трещиноватой и закарстован-ной зоне /реакция Г/. Однако наряду с растворением

СаСОз здесъ

наблюдаются иные процессы, благодаря которым в воде мергельно-меловой -толщи формируются другие ионы. Прямые корреляционные зависимости между тцдешрациями в напорных водах 5» , ■Мд ,/#"', / Г = 0,73-0,96/ и наблюдаемое превышение уровней грунтовых вод над напорными позволяют говорить о том, что эти ионы перешли в напорные воды из грунтовых, где источник их формирования -в основном минеральные удобрения.

Отрицательные корреляционные зависимости между концентрациями в напорных водах "и Со. /» -0,49 ... -0,62/ говорят о

невозможности поступления этих ионов из одного источника, которым может быть гипс / СйЗОч ' <2 УгС I. Такие же корреляционные зависимости между концентрациями У СО*, и Сц3* , с одной стороны, и 30ц\ Сг\ А" - с другой / а =-0,49...-0,99/

позволяют говорить о.том, что процессы растворения Сй.ОС^ /реакция I/ находятся в обратной зависимости от^ процессов, способствующих поступлению в воду И л . Другими словами - наличие в воде ыергельно-ыелорой толщи , & ,

л/а',

и дальнейшее увеличение их концентраций отрицательно сказывается на растворении карбонатов кальция. В результате процессы растворения закарстованных карбонатных пород при участии в этих процессах болотных вод, аналогичные широко описанным А.А.Колодяжной /1970/, начинают тормозиться.

Следовательно, с увеличением концентраций ЭОь' , С£ . Мг' и К в напорных водах мергельномеловой толщи качество их будет ухудшаться не только из-за абсолютного увеличения отих ионов, но в виду их отрицательного влияния на формирование пресных гидрокарбонатных кальциевых вод - естественный процесс растворения Со. С03 в трещиновато-закарстованной зоне ыергельно-ыеловой толщи.

Влияние на формирование химического состава воды на осушаемых землях комплекса природных факторов аналогично в целом влиянию таковых на других территориях и водных обьектах. По сути та же роль атмосферных осадков, почв и пород, растворенного кислорода и диоксида углерода, концентрации водородных ионов; те же процессы разложения органического вещества и фотосинтеза в воде каналов и рек-водоприемников, которые наблюдались, например, в крупных водохранилищах Днепра /А.И.Денисова, 1979/. Но на осушаемых зеьаях влияние этих факторов и процессы проявились и усилились благодаря сбросу болотных, снижению и регулированию уровней грунтовых вод, появлению таких новых элементов ландшафта и гидрографической сети, которыми являются каналы.

В целом общая направленность процессов формирования химического состава воды на осушаемых землях определяется увеличением зоны азрации, усилением поступления кислорода из воздуха атмосферы

почвы и горные породы, взаимодействием кислорода и органического вещества и последующим влиянием продуцируюцимся при этом {?0г на условия водной миграции других химических компонентов.

Влияние осушительной сети на формирование химического состава грунтовых вод на прилегающих, к ним землях определяется тем, что каналы способствуют водообмену на прилегающих к ним площадях, в результате чего на этих площадях активизируется выщелачивание' водорастворимых солей и продуктов разложения органического вещества. Осушительная сеть формирует депрессдооную кривую грунтовых вод на участках, расположенных между каналами, и этим самым •

влияет на режим грунтовых вод и мощность зоны аэрации. Непосредственное влияние каналов на химический состав грунтовых вод наблюдалось на расстоянии до 10,0 м в сторону осушаемого поля /но не больше 40,0 и/ и заключалось в формироврши грунтовых вод, аналогичных по ионному составу воде в канале.

На ОС одностороннего действия, примером которых является Копаевс-кая, созданы условия для переноса химических компонентов только в одном направлении - в дренажную сеть, затем за пределы системы, На ОС двустороннего действия /Верховье р.Стоход, Замысловичская, Здвижская, Трубежская, Ярычевская/, благодаря подпору уровней в каналах постоянный водный и ионный сток замедляются и могут временно прекратиться, в результате чего создаются условия для накопления в зоне аэрации и в грунтовых водах продуктов разложения органического вещества, компонентов водорастворимых солей и продуктов других сложных гидрохимических процессов, протекающих в зоне аэрации. При регулировании уровней воды в каналах происходит перераспределение этих продуктов и компонентов в системе вода-порода, особенно на границе между уровнями грунтовых вод и зоной аэрации.

Количественная оценка роли и места осушительных мелиораций среди факторов формирования химического состава воды рек-водоприемников выполнена методом факторного анализа данных по 20>рекам Приютского Полесья Украины и прилегающих районов лесостепной зоны. Исследовали концентрации " , С? , ^¿^ и минерализацию воды /обьект оценки/, расходы рек, количество атмосферных осадков,• модули подземного стока, средние уклоны рек, заболоченность и лесистость водосборов /группа естественных факторов/, распахакность водосборов, водозабор из рек, сброс сточных вод в реки и площади Осушаемых земель /группа антропогенных факторов/.

Полученные результаты показали, что в первую грущу приоритетных факторов, которые вносят наибольший вклад в общую дисперсию_ признаков /33$/, входят концентрации в речной воде 30« и , средний уклон рек, сброс сточных вод и площади осушаемых земель; во вторую групцу /21% вклада в общую дисперсию признаков/ входят концентрация в ьоде ^¿ф лесистость и распаханность; в третью группу /13%/ - заболоченность и в четвертую /10%/ - водозабор из

ре*' *опг-

Сущность процессов формирования концентраций в речной воде Ъс/ц ,

г/ и минерализации воды под влиянием исследуемых факторов основывается на анализе корреляционных зависимостей и представляется следующим образом. С увеличением заболоченности водосбора

уменьшается сток химических компонентов, что объясняется способностью болот и заболоченных земель аккумулировать химические компоненты, привнесенные поверхностным и подземным стоком, особенно атмосферными осадками Д.М.Потапова, 1988/. Осушение болот и за-Солоченных земель нарушает естественный процесс аккумуляции на нео-сушенных болотных массивах химических компонентов и вызывает увеличение их стона^ коэффициенты корреляции между концентрациями в речной воде М , гг, а также , с одной стороны, и

площадями осушаемых земель, - с другой, составляют соответственно 0,64; 0,55 и 0,52. Ксли площади осушаемых земель на водосборах расширяются, то осушительные мелиорации со временем начинают играть Приоритетную роль в формировании химического состава речных вод. Распаханность водосборов, аналогично осушению болот, также способствует сто!'у химических компонентов в речную сеть, в частности, стоку / я 0,56/.

Глава 6. Оценка влияния осушительных мелиораций на формирование химического состава воды рек-водоприемников

С расширением осушительных мелиораций на Украине после 1966 г. активизировались исследования по влиянию осушения на гидрологический режим рек - проблеме, возникшей во второй половине XIX столе-' тая и до настоящего времени не получившей однозначного решения. В последние 10-15 лет этой проблемой занимались В.Р.Булдей, 1960; ji.fi.Дрозд, А.А.Макаревич, 1966; И.А.Запольский, 1У79; Н.Б.Зузанс-кий и др., 1967; Г.Н.Каркуциев, 1932; Б.С.Маслов, И.В.Минаев,1985; О.З.Ревера,1987,1988; ВЛ.Рохшстроа,1989; Л.А.Шикломанов,1989; ' А.В.Яцык, 0.3.Ревера,1986; и др. В то же время с обострением проблем* по охране водных ресурсов стали изучать качество грунго-г:ыл, дренам шх и речных вод в районах развития осушительных мелио-¿аций, исследовать их влияние на гидрохимические условия. Точки зрения разных авторов, как и по проблеме влияния осушения болот на гидрологический режим рек, неоднозначны. Большинство исследователей считает, что осушение и освоение болот вызывает повышение концентраций химических компонентов в грунтовых, дренажных и речных водах, способствует повышению их минерализации /В.С.Аноико,1978, 1987; В.С.Аношко, В.С.Брезгунов,. 1981; В.С.Брезгунов, В.А.Окулик, 1984; Н.И.Иванушкина, Г.П.Ркбцев^,1985; Б.С.Ыаслов, И.В.Минаев, 1965; Н.В.Окулик и др.,1986; В.И.Иелешенко и др.,1989; Г.П.Рябце-ва,1979; и ¿¿ипсИп , 1Э88; £. Рйсм'^Я/'пеп ,1976; и др./.

Наряду с этим имеются данные об уменьшении содержаний в воде рек ряда химических компонентов, органического вещества, улучшении

кислородного режима в реке в связи с интенсификацией осушения болот на ее водосборе /Й.И.Лгаатван и др.,1982; Н.К.Чертко,1982; Н.А.Усович и др. ,1985; У.РеМо , , 1976 /. Интерес-

ные результаты получил В.Е.Алексеевский с соавторами /1989/ об увеличении минерализации грунтовых вод в период строительства и начала эксплуатации ОС, о стабилизации минерализации и состава воды в последующие пять кет на уровне предыдущей стадии и заметном снижении минерализации в основном за счет гидрокарбонатов, сульфатов и кальция при несколько повышенных содержаниях хлоридов и натрия по истечении 10-12 лет эксплуатации системы.

..Вывод о влиянии осудительных мелиораций на химический состав воды основывался обычно на констатации факта изменения концентраций химических компонентов в воде или изменения минерализации воды, что является качественной оценкой изучаемых явлений и в настоящее время уне недостаточно.

Для количественной оценки влияния осушительных мелиораций на сток химических компонентов нами выполнены исследования корреляционных зависимостей мееду динамикой осушаемых площадей на водосборах и стоком химических компонентов по створам, ограничивающим эти водосборы. С этой целью использованы данные УФ ЦЯИИКИВР о динамике осушаемых площадей*/ в % к площади водосбора/ за 1960-1978 г.г. и данные гидрометеослужбы за-эти же годы о расходах и химическом составе воды рек Турья у г.Ковель, Стырь у г.Луцк, Горынь у с.Оженин и Уж у пгт Полесское. Полученные результаты показали, что статистически существенные корреляционные зависимости / % > 1,96 (Рг / между площадями осушаемых земель и стоком ионов В' Трех случаях установлены только для , ¿V и Ор" , в то время как для IЬ

такие зависимости не установлены вообще, а для только по рр. Турья и Горынь /табл.2 /. Это говорит о том, что с расширением осушаемых площадей на водосборах происходит увеличение выноса в реки-водоприемники , С1 и иЬр ;

А/а++К* выносятся б меньшей мере, увеличение выноса не наблюдается. ч

Вынос из болот после начала их осушения и освоения в речную сеть химичёских компонентов, под влиянием каких бы факторов на болотах до осушения они ни формировались - естественных или антропогенных,-сдедует относить за счет осушительных мелиораций и считать этот вынос частью антропогенной составляющей стока химических компонентов.

Антропогенная составляющая стока и концентраций химических компонентов - один из актуальнейших вопросов гидрохимии на современном

2. Коэффициенты корреляции и их оценки с 95%-ной вероятностью между ежегодными изменениями площадей осушаешх земель и стоком химических компонентов

Химические Коэффициенты Оценки по Коэффициенты Оценки по

корреляции критерию корреляции критерию

компоненты Фишера 2 Фишера 2

т; 20$' .сг

ct jjf

Zu

иоо; soi-сг

Га1' J/f

■Zu

Река Турья -г .Ковель Река Стырь-г.Луцк

при 1,96 <£= 0,51 при 1.96 Üz = 0,53

0,51 "• 0,56 0,25 0,25

0,53 0,60 0,53" 0,59

С,47 0,51 0,67. 0,81'

0,46 0,50 0,12 0,12

0,64 0,76 0,67 0,81

0,46 0,49 0,31 0,32

0,54 0,61 0,36 0,38

Река Горынь-с.Онешш Река Уж-пгт Полесское

при 1.96 (£ = 0,51 при 1,96 0,59

0,48 ' 0,52 0,48 0,52

0,53 0,59 0,66 0,79

0,88 1,39 0,43 0,46

0,15 0,15 0,43 0,46

0,74 0,96. 0,51 0,57

0,15 0,15 0,62 0,73

0,53 0,59 0,56 ' 0,63

этапе ее развития. В последние годы его изучали Л.Н.Горев, В.И.Пе-лешенко,1978,1968; Л.Н.Горев, А.М.Никаноров, В.И.Пел еш ен ко,1989; :И.В.Гриб,1987; Д.В.Закревский,1988,1990; Д.В.Закревский и др.,1967, 1988, Е.А.Леонов, 1979; II.П.Максимова, 1975, А.М.Никаноров, В.В.Цир-кунов, 198*1, 1985; В.И.Г1елешенко,19?5; В.И.Пелешенко, В.К.Хильчевс-кий,1986; В.И.Пелешенко и др.,1987,1988,1989; Н.И.Ромась,1981; В.Г.Скакальский, П.Я.йертман,1982; С.И.Снежко,1989; М.Н.Тарасов, M.II.Смирнов, 1987; В.П.Учватов, Г»А.Булаткин,1985; В.К.Хяльчевский, 1985; В.П.Цемко и др.,1979; В.В.Циркунов,1964; В.В.Циркунов, H.H. Никульченко, 1981} и др.

Определение той части стока химических компонентов, которая формируется в воде рок-водоприемников под влиянием осушительных мелио-раций и названная антропогенной составляющей осушения /£OHfnfi.¿vj

выполнено по нашей методике.

где ■ Аангф. Ыкц. - общая антропогенная составляющая, формирующаяся под влиянием всего комплекса антропогенных факторов, в том числе и за счет осушения, т; ¿)£>щ. — общая антропогенная состав-

ляющая, которая формировалась, если б осушительные мелиорации не были проведены, т.

Исходными для получения элементов правой части уравнения /I/ брели многолетние данные гидрометеослужбы о расходах, концентрациях главных ионов и минирализации воды по створу, замыкающему водосбор, на котором проведены осушительные мелиорации. Многолетние ряды среднегодовых значений разбивали на. две выборки, соответствующие двум периодам в гидрологическом и гидрохимическом режиме реки: до начала осушительных мелиораций /выборки первого периода/ и после их начала /выборки второго пёриода/. По этим выборкам исследовали связи:

* м], /2/ а -//б), /з/

/ - расчетный расход воды, м3/с; Сс - расчетная концент-

рация химического компонента или минерализация воды, мг/дм3; I -время, года/ методом наименьших квадратов по четырем типам функций:

-линейная, /4/

у ' ^/х - гиперболическая, /5/

(/ * (> -степенная, /6/

- показательная, /7/

где . или С ; Х-6 - время; й , / - коэффициенты

уравнений, £ - основание натуральных логарифмов. Из четырех типов уравнений /4/-/7/ дня расчетов выбирали уравнение с наименьшей погрешностью (&,) , >

¿мтр. ¿¿к/ ' - аХеат./отн.) /8/, /В.И.Пелешенко,1975/> где - среднегодовой сток химического

компонента / или ионный сток/ за расчетный год, т; Яеет (м?м) -то же за год, данные по которому приняты в качестве естественного /относительного/ гидрохимического фона, т; О- - поправка на разницу в расходе воды за расчетный и "фоновый" годы /поправка на водность/.

Д, = 31,5 ## . /9/

Ре^/оФ 31,5 йрС? /10/

а-Я^/Яг^ ■ /п/

где и Ср - рассчитанные для первого года'первого перио-

да соответственно расход /мэ/с/ и концентрация /мг/цм3/, принятые фоновыми; ¿?( и - рассчитанные для второго периода.среднего-до вые расходы /мэ/с/ и концентрация /ыг/дц3/; - среднегодо-

вая концентрация /ыг/дм3/, рассчитанная по ; - то же,

рассчитанная по 0Р . Сб,- и С£р рассчитывали по форцулам, реализующим зависимость /12/:

/к/

где - среднегодовая концентрация химического компонента или

минерализация воды, полученные с поправкой на водность, мг/ды3;

Ц - среднегодовой расход, по котороцу производится расчет, м3/с. Реализация зависимости /12/ выполнена по данным за первый и второй периоды, т.е. объединяющим обе выборки.Нетодом наименьших квадратов по типам функций /4/ - /7/ получали уравнения, среди которых для расчетов Рб,- и принимали оптимальные (3.) .

• а /¿?/Г7м) /1Ъ/

А = 31,5 /14/

а*' %е{£/$9&9 /15/

¿?/ , и рассчитывали по уравнениям, реализующим зави-

симости соответственно /2/, /3/ и /12/, но характеризующим режим реки, ненарушенный осушительными мелиорациями.

Рассчитанные концентрации химических компонентов / /, полученные путем■реализации зависимости /3/, для р.Стырь у г.Луцк сравнивались с концентрациями фактическими / / и полученными при реализации зависимости

Сг '¿{Рсо.Х №

где ¿?г - концентрация химического компонента, мг/дм3, Рос. -площадь осушаемых земель. % к плоца^ци водосбора. Погрешность расчета ¿\ * ¿У, ¿'/г Г £]с £ не превышала в целом 20$, хотя в ряде случаев имели место бо'льшие отклонения между С? и Реализация зависимости /16/ подтвердила результаты, полученные раньше /табл.2/.

Анализ концентраций химических компонентов в воде р.Стырь у г.Луцк с 1951 г. по 1985 г. по периодам .до и после начала осушительных мелиорация показывает стабильное уменьшение суюш /Й^ и и такое же стабильное увеличение суммы концентраций

¿У', Л^^^^/табл.З/, что свидетельствует не только о

разном режиме тех и других, но и о разной роли гидрокарбонатов и

3» Роль гидрокарбонатов, кальция, сульфатов, хлоридов, магния и щелоч-ых металлов в формировании минерализации воды р.Стырь с 1951 по 1985 гг.

мг/дм3

я,'.

Годы

1-й период, до начала осушительных мелиорация

1951-1955 1956-1960

342,7 344,5

32,9 32,8

375,6 377,3

2-й период, после начала осушительных мелиораций

1961-1965 1966-1970 1971-1975 1976-1980 1981-1985

338.0 333,3 326,2

320.1 314,0

55,0 66,6 76,7 . 86,5 .96,1

393,1

399.8

402.9 406,6 410,1

14 17 19 21 23

кальция,- с одной стороны,и сульфатов, хлоридов, магния,,натрий и калия, - с другой, в формировании минерализации воды.

Выполненные расчеты показали, что в стоке химических компонентов по створу р.Стырь - г.Луцк Я От}. формируется только за счет ионов 2($- , , Л/'/ Мг' + Г . №3\ ¿Ь" ' в данном процессе участия не принимают. При этом Рее. образуют $0/< , ¿¡/'и ^М?, т.е. те компоненты, концентрации которых, что особенно следует подчеркнуть, находятся в статистически существенной корреляционной зависимости от площадей осушаемых на водосборе земель. По отношению к гидрохимическому фону /1955г./ Р¿?/5и{. начала формироваться в 1956-1960 гг. и достигла в 1960 г. в общем стоке соответствующего компонента 17% по Ж'7 , 49? по ¿У* , 9Го по 336 по ЛЬ**/' .

Р^/^¿Сформируется с 1960 г. - с началом на водосборе осушительных мелиораций. Но наблюдалась только по и составила 1256 в общем стоке этого компонента и 73Х' - в той части его общего стока, которая формируется под влиянием всего комплекса антропогенных факторов. По

я? проявилась в 1965 г. и составила соответственно 26 и 64%, а по г~ только в 1975г.,

когда равнялась 3 и 16%. В 1985 г., т.е. через 25 лет после начала

осушения болот на водосборе р.Стырь - г.Луцк вклад той части стока

Яйц' > О?' и ^¿/^ \ которая формируется за счет осушительных мелиорация а*.) , д общий сток /^у.(] каждого из этих ионов составил для 45/5, для & и для

18%. Вклад Ром^.ж. каждого из этих ионов и их Ям'р.иЛч. достиг соответственно СО, 77 и 44$. При этом вклад /рм/л^. рр, по

50и~ в его с 1970г. по 1905г. уменьшился с 84% до 80$,

в то время как вклад возрос от 46% до 77$, а ^УУ*4 ~ от

1655 до 44% / табл.4/.

4. Антропогенная составляющая стока химических компонентов по створу р.Стырь - г.Луцк

ион Годы Юэ т Рат?р. оощ.

Ю3т Вклад в ,% Вклад, % > в

Юэт Гхг

302,'

1960 14,5 2,4 17 1,7 12 73

1970 31,1 15,4 49 12,9 41 84

1985 47,7 26,6 56 21,3 45 80

' сг

1960 2,5 1.2 49 - - -

1965 8,3 4,8 57 2,2 26 46

1985 41,5 35,5 . 85 27,2 66 77

Мог>

1960 6,7 0,6 9 - - -

,1970 10,1 1,7 17 - -

1975 ' 12,7 2,7 22 0,4 3 16 .

•1965 19,7 6,3 42 3,6 16 44

1960 6,4 0,2' 3 - - -

1970 15,4 7,7 50 - - -

1985 19,7 9,8 50 •

сток химического компонента -

Глава 7. Прогноз химического состава грунтовых и речных вод в связи с осушительными мелиорациями

После оценки гидрохимических процессов, протекающих на осушаемых землях, получения количественных характеристик влияния осушительных мелиораций на формирование химического состава грунтовых и речных вод, на формирование стока химических компонентов и его антропогенных составляющих появилась возможность исследовать перспективу развивающихся процессов и их влияния на гидрохимический режим рек, используя опыт, предложения и рекомендации по прогнозированию гидрохимических условий при решении других вопросов, которыми ванима- ' лись И.Д.Быц и др.,1986; Л.Н.Горев, В.И.Пелешенко,1978,1984; Л.П. Горелова, Н.А.Бышковская,1986; И.В.Гриб, Б.И.Набиванец,1974; А.И. Денисова,1974; А.А.Зенин и др.,1986; О.А.Клименко и др.,1981,1988; Н.М.Кореновская, В.В.Фадеев, М.Н.Тарасов,1984; М.И.Кривенцов.Ы.Н. Тарасов,1976; Е.А.Леонов,1979; В.И.Пелешенко,1975; М.Н.Тарасов, 1977; М.Н.Тарасов к др.* 1977,1984; Н.А.Усович,1985; В.В.Фадеев, 1983; В.В.Фадеев, 11.Н.Тарасов, Н.М.Кореновская,1986; В.В.Фадеев, М.Н.Тарасов, В.Л.Павелко,1989; и др.

Прогноз химического состава грунтовых вод по данным о режиме их уровней выполнен по корреляционным зависимостям между уровнями грунтовьЬ{ вод, с одной стороны, и концапращгш в них главных ионов и минерализации вода, - с другой. Получены уравнения регрессии типа /4/, по которым рассчитан прогнозный химический состав грунтовых вод для заданных уровней на Ярычевской ОС. Погрешность уравнений , составляет 5-18%, а погрешность прогноза концентраций ионов, определяющих сульфатный кальциевый тип воды, не превышает 10% /табл.5/. Результаты прогнозирования показывают принцшшальную возможность ' состаанения прогноза химического состава грунтовых вод на осушаемых землях на последующий вегетационный период по данным гидрохимических наблюдений, проведенных в предыдущий период, а также позволяют оценить общую тенденцию формирования химического состава грунтовых вод в зависимости от режима их уровней.

Прогноз химического состава воды рек-водоприемников ориентировочный, предусматривающий оценку общей направленности гидрохимических процессов на перспективу до 2000 г. Прогноз рассчитан по; а/ уравнениям типа /4/-/7/, полученным при реализации зависимости /3/ по данным, которые характеризуют гидрохимический режим рек '■ после начала на их водосборах осушительных мелиораций, и б/ по формулам /17/ и /16/:

5. Прогнозные и фактические концентрации Ж и ^ в грунтовых водах торфа на Ярычевской ОС

Уровень абс.отм. м Концентрации, мг/дм3 Погрешность прогноза, %

Прогнозные Фактические

ЯО? Саг> ¿У А"

230,79 778 375 633 398 6 6

230,69 624 389 761 396 8 2

230,64 848 396 771 416 10 7

230,54 . 695 410 892 440 0,3 7

С* г Л?/

с„. {С„.,у/Сл.г /18/

где ¿?/> - концентрация химического компонента за прогнозный период, мг/ды3; О/,., и О г,. 2 - то же за соответственно первый и второй периоды, предшествующие прогнозному. Правомочность ориентировочного прогнозирования гидрохимических условий по формулам типа /17/ и /18/ показана В.И.Пелешенко /1975/.

Для р.Стырь у г.Луцк по /17/ и уравнениям типа /4/ рассчитан прогноз , ¿У и Св1', по /17/ и уравнениям типа /5/-

прогноз Аи . По /16/ и уравнению типа /б/ выполнен прогноз , по /18/ и уравнению типа /7/ - прогноз . Разница между прогнозными концентрациями, полученными по уравнениям типа /4/-/7/ и формулам /Г7/ и /16/, составляет 0,0-3,3??.

Прогноз для р.Стырь составлен на 1990 г., 1995 г. и 2000 г. Прогноз 1990. г., как показали полученные после его составления 'фактические данные, в целом оправдался. Погрешность прогноза для

//¿Ц' , 30?~, ¿2' , Лр " и составила 0,3-15%. Только

концентрация Сй оказалась меньше прогнозируемой на 23$, а

А/а**^ превысила прогнозную на 52$, что говорит о меньшем выносе в реку ¿¡О и более интенсивном поступлении А/а *- & , чем предпрлагалось. В целом прогнозные концентрации химических . компонентов в воде р.Стырь свидетельствуют .о том, что тенденция уменьшения суммы концентраций и ¿Ь и тенденция ^

увеличения суммы концентраций -ЗДе , СИ', тА/д * и А'й + % а отсюда - тенденция роста минерализации воды р.Стырь /табл.3/

сохранится и на прогнозные годы. При этом минерализация воды в 2000 г. по сравнению о 1985 г. увеличится на 2,8%, концентрации

, ££ и соохветсгвенно на 12,54 и 57$. Почти такие же характеристики прогнозных концентраций химических'компонентов в воде рр.Турья и Горынь.

Прогноз антропогенных составляющих стока и концентраций главных ионов в воде р.Стырь произведен по формулам /17/ и /18/, в которых вместо С , мг/дм3 приняли соответственно && , 103т,

и Оонфое. , мг/дм? Исходными для прогноза брали данные за 1985 г. (н~г) и 1980 г. (л-з) . При этом С Мт/>. мг/дм3, рассчитывали по формуле /9/, в которой вместо принимали $ антр рг. . Аналогично рассчитывали исходные данные для прогноза Саш^. . Прогнозные концентрации химических компонентов антропогенного происхождения свидетельствуют о том, что при сохранении на водосборе р.Стырь -г.Луцк до 2000 г. тех темпов хозяйственной деятельности, которые наблюдались до 1985 г. включительно, вклад в минерализацию воды р.Стырь /по створу у г.Дуцк/ будет возрастать в основном за счет ЗО1," , С£~ и ^ составит в 2000 г. 19%. Вклад Свят/? 0Я в ми- . нерализацию воды достигнет 13%, а в ту часть минерализации, которая образуемся под влиянием всего комплекса антропогенных факторов

¿#¡¿4. Д равно вкладу Ран/п^.бV. в .¿>¿1%,,

что составляет 677» /табл.6/.

Антропогенные составляющие концентраций химических компонентов . в воде рр.Турья. Горынь и их прогноз. Определяли аналогично таковым для р,Стырь. До начала осушительных мелиораций вклад в минерализацию воды р.Турья, у г.Ковель составил 1% /за счет ^¿Ь /, а в минерализацию эоды р.Горынь у с.Оженин практически отсутствовал. После начала осушительных мелиораций /1961г./ в воде р.Турья образуется за счет , и * , в

воде р.Горынь - за счет ^ и при параллельном фор-

мировании в воде обоих рек за счет

и Л^^/Г • В 1985 г. вклад Сант^. и СМ/п/Лдр. в минерализацию вода р.Турья составил соответственно 13 и 9%, р.Горынь - 7 и 5%. Вклад № в <%%. р.Турья

достиг 70/5, р.Горынь Ч\%, т.е. Оян/тг/Ь. формируется главным

образом под влиянием осушительных мелиораций.

На перспективу до 2000 г. при тех темпах и видах хозяйственной деятельности, которые были до 19В5 г. включительно, антропогенные составляющие минерализации воды рр.Турья и Горынь будут возрастать.

6. Прогнозные минерализация воды и ее антропогенные составляющие по р.Стырь у г.Луцк

Годы

мг/цм3

мг/ды11

Вклад в

иг,

/дм3

Вклад. % . в

г*

1990 1995 2000

412,9 416,3 419,7

67,6

24.4

80.5

16 18 19

44,7 49,7 54,2

11

12 13

66 67 67

/ Погрешность прогноза ^и на 1990 г. '¿% /.

Дня р.Турья вклад 0&л/. и ¿?<Ол>/п/>. ¿V. в минерализа-

цию воды в 2000 г. составит соответственно 15 и 12%, вклад¿70л>/г^.гх>. в СДяпг/). - 79?. Для р.Горынь вклад и

Я*-1 в минерализацию в 2000 г. достигнет 10 и 8%, вклад

Глава 8. Трансформация химического состава речных вод в связи с осушительными мелиорациями

Изменения химического состава речных вод за время проведения осушительных мелиорация исследовали на основе определения химических типов воды по О.А.Алекину, с помощью формулы химического состава /формула Курлова/ и характеристических коэффициентов . г№*/г&\ , гЗЖ/гСГ при со-

поставлении значений соответствующих показателей, рассчитанных по данным, которые характеризовали гидрохимический режим рек до начала осушительных мелиорация. Индекс воды рр.Стырь, Турья и Горынь до

У7/3» /">¿3 г.

начала осушительных мелиораций С„ , после - См . При этом концентрация /№0$ и & стабильно уменьшается с 1955 г./ или с 1960 г./ до 1985 г. в воде р.Стырь соответственно /% КВЭ/ от 92 до 71 и от 82 до 67; в воде р.Турья _ от

87 до 80, Ог ^'от 83 до 78; в воде р.Горынь от 89 до 80,

¿гг 2* от 78 до 66. Концентрация^ С£~ постоянно возрастает от 1-3 до 14-16, о/^'от 11-17 до' 20-22, а в воде р.Горынь в 1985г. достигла '¿7% КВЭ, т.е. состав воды перешел от гидрокарбонатного . кальциевого до гидрокарбонатного кальциево-магниевого. Концентрация при этом колебалась в пределах от б"/до начала осушения/.

% ^ от 3-6™ 10-13% КВЭ. Коэффициенты Г Л/й*/г Cf,

f"Cß /г 'и Г$0* /г С£ до начала осушения для рр. ^ Стырь и Горынь и Л 'А/а*/г для р.Горынь с годами увеличивались,-что говорит об установившейся тенденции превышения концентраций Л^^над концентрацией , а для рр.Стырь и Горынь -I также над над . После начала осушения названные коэффициенты снижаются во всех случаях, что свидетельствует о неуклонном увеличении концентраций Cf и OJf 'отноеитнль-но концентраций других ионов. При этом минерализация и жесткость несколько возрастают /от 0,3 до 0,5 г/дм3 и от 4,24 до 5,73 ммоль/ дм3 КВЭ/, но не превышают нормативов качества воды. Это, на первый взгляд, если исходить из таких позиций, является основанием для ряда исследователей считать, что осушительные мелиорации не сказываются отрицательно на химическом составе воды рек-водоприемников.

■ Трансформация химического состава печных вод на перспективу до 2000 г. заключается в том, что процессы, наблюдавшиеся после начача осушительных мелиораций, в последующем будут развиваться в сторону дальнейшего увеличения в воде концентраций " /до 17-¡¿2% КВЭ в 2000 г./ и

/до 27-32% КВЭ/ при стабильном уменьшении концентраций Wv' /до 70-64% КВЭ/ и ¿37""* /до 65-58% КВЭ/. }1н- ■ деке воды рр.Стырь, Турья и Горынь в 1990-2000 гг. будет ¿///

Прогнозируемая трансформация химического состава воды р.Стырь у гЛуцк подтвердилась фактическими данными. Вода, в 1990 г., как и предполагалось /прогноз выполнен в 1989 г./, стала гидрокарбонатНой кальциево-магниевой / в 1985 г. была гидрокарбонатной кальцие-, вой/, что видно из приведенной ниже формулы /цифры слева - прогнозные, справа - фактические/:

0,41 - 0,42

Анализ трансформации химического состава воды р.Стырь, Турья и Горынь на перспективу, проведенный по М.Г.Ьаляшко /1966/, показал, что вода этих рек раньше была сульфатного типа сульфатно-натриево- . го подтипа. Но начиная р i960 г., вода р.Стырь и с 1985 г. рр.Стырь и Горынь становится сульфатного типа сульфатно-магниевого подтипа и на перспективу до 2000 г. останется такой же. Вода сульфатно-магниевого подтипа - более метаморфизована, чем вода сульфатно-.. ■ натриевого подтипа, что обьясняется процессами ее метаморфизации. Суть таких процессов, по М.Г.Валяшко, заключается в том, что в воде при той .же или увеличивающейся минерализации теряются в первую оче-

редь'малоустойчивые в растворенном состоянии ионы /сначала ¿Щ~ и

иО0з , затем /, в результате вода переходит-от карбо-

натного типа в сульфатный, а затем в хлоридный.

Все сказанное выше позволяет прийти к выводу о той, что вода рек Припятского Полесья на современном этапе своего развития находится на стадии формирования сульфатного типа, но с преобладанием и последующим развитием процессов в сторону более высокой метамор-физации, т.е. в направлении формирования воды хлоридного типа. В отличие от таких процессов в естественных условиях метаморфизация речных вод Припятского Полесья Украины происходит под влиянием хозяйственной деятельности человека, в которой осушительные мелиорации играют существенную роль.

Перспектива ра зития в северо-западных областях Украины осушительных мелиорация в связи с их влиянием на химический состав речных вод рассматривается с учетом мелиоративно-болотного фонда и задач развития осуштельных мелиораций на Украине, с одной стороны, и полученных оценок влияния осушительных мелиораций на химический состав воды рек-водоприемников в настоящее время и на перспективу до 2000 г., - с другой.

Из общей площади болот, заболоченных и переувлажненных земель в Украине - 6,5 млн.га, к началу 1985 г. осушено 45%. Чтобы довести площадь осушенных земель в республике в 2000 г. до 3,9-4,0 млн.га /что намечено раньше и до настоящего времени не пересматривалось/, потребовалось бы вводить новые площади осушенных земель свыше 600 тыс.га в-каждом пятилетии. Кроме того, до 2000 г. предусматривалось осуществить реконструкцию старых осушительных систем на площади около 970 тыс.га. Расчеты показывают, что только ввод новых площадей осушаемых земель /если бы он осуществлялся/ превысил бы те темпы мелиораций, которые здесь наблюдались до 1905 г. включительно. Такие темпы усилили бы антропогенную нагрузку на речные водосборы и способствовали тому, что процессы трансформации химического состава речных вод, выраженные стабильным уменьшением концентраций НООз и Са3' при таком же стабильном росте концентраций и г/ и направленные в сторону замены одного химического типа воды другим, не характерным для северо-запада Украины, , стали бы необратимыми и могли отрицательно сказаться на экологическом равновесии среды обитания в регионе. ■

Поэтому мы считаем, что интенсификация осушительных мелиораций на территории северо-западных областей Украины путем ввода новых площздей осушаемых земель является нецелесообразной без всестороннего научного обоснования планируемых мероприятий, в том числе бзз

учета влияния осушения на процессы формирования химического состава природных вод в регионе.

' ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Научное направление - гидрохимия осушаемых-- земель - на оовре-. меннон зтале его развития включает следующие разделы: I. Химический состав поверхностных, дренажных и подземных вод; 2. Факторы и процессы формирования химического состава воды в условиях функционирования ОС; 3. Сток химических компонентов рек-водоприемников; 4.Общая антропогенная составляющая стока и концентраций химических компонентов и антропогенная составляющая осушения; 5. Прогнозирование химического состава воды рек-водоприемников. 6. Экологические аспекты осушительных мелиорация.в связи с влиянием их на. химический состав речных вод.-

В названных разделах учитываются такие аспекты:

- поверхностны« /речные, озерные/, дренажные /каналов осушительной сети/ и подземные /грунтовые и второго от поверхности горизонта/ воды изучаются по комплексу показателей: температура, щелочно-кис-лотные и окислительно-воЬстановительные свойства, растворенные га-аы, биогенные элементы, органическое вещество, главные ионы, микро-елемент^, специфические загряздатепи ;

- при исследовании факторов и процессов формирования'химического состава воды в условиях функционирования ОС особое внимание уделяется взаимосвязи уровней грунтовых вод и характеризующих их состав ингредиентов, распределению водорастворимых солей в вертикальном профиле почв и пород зоны аэрации, минеральным:, удобрениям:, Взаимосвязи различных компонентов химического состава воды, характеру действия ОС /одностороннее, двустороннее/, мелиорированности водосборов;

- обязательным условием исследования стока химических компонентов рек-водоприемников является сопоставление его характеристик, полученных по многолетним данным до и после начала на водосборе осушительных мелиораций. На этом же базируется определение общей антропогенной составляющей и антропогенной составляющей осушения;

-„исходными для прогнозирования химического состава воды рек-водоприемников в связи с расширением осушительных мелиораций являются среднегодовые расчетные расходы, концентрации химических^ компонентов и минерализация воды за время наблюдений, охватывающих периоды до и после начала осушительных мелиораций;

- экологические аспекты осушительных мелиораций с точки зрения гидрохимии основываются на исследовании роли антропогенной составляющей осушения в формировании химического состава воды рек-водо-

приемников и в оценке его трансформации п условиях мелиоративных мероприятий. ...

Реализация на практике основных разделов гидрохимии осушаемых земель в условиях северо-запада Украины показала:

- На осушаемых землях формируются грунтовые воды, отличающиеся от воды каналов осушительной сети, воды рек-водоприемников, грунтовых вод на прилегающих территориях и на кессуиенных болотных массивах, от воды нижележащего водоносного горизонта более высокими концентрациями сульфатов >: хлоридов, более высокими минерализацией и общей жесткостью. Основная причина такого отличия - активизация гидрохимических процессов, вызванная нарушением природных условий на болотах, заболоченных и переувлажненных землях в результате сброса болотных и снижет . уровней грунтовых вод, регулирования водно-воздушного режима, применения минеральных удобрений. При этом грунтовые воды осушенных земель сохраняют основную особенность неосуыен-ных болот: они характеризуются преобладанием компонентов восстановительной обстановки над компонентами окислительной среды. Установленная зависимость между режимом уровней и химическим составом грунтовых вод на осушаемых землях позволяет прогнозировать химический состав грунтовых иод по заданным уровням.

- На ОС одностороннего действия в виду постоянного одностороннего их влияния на водный сток происходит постоянный вынос химических компонентов в дренажную сеть и за ее пределы. На ОС двустороннего действия из-за отсутствия постоянного одностороннего влияния дренажной сети постоянный сток химических компонентов замедляется

и может прерываться, что способствует их накоплению в зоне аэрации и в грунтовых водах. При регулировании на осушаемых угодиях водно-воздушнсго режима происходит перераспределение этих компонентов в системе вода-порода, особенно на границе между уровнем грунтовых вод и зоной аэрации, в результате чего в этой зоне происходит вторичное засоление почв и пород. В соответствующих условиях образовавшиеся при этом соли становятся источником обратного поступления химических компонентов в грунтовые воды, затем в дренажную сеть и за ее пределы.

- Осушаемые земли - поставщики химических компонентов в реки-водоприемники. Увеличение химических компонентов в речной воде при поступлении ее из болот после начала их осуиения следует относить за счет осушительных мелиорации как одного из видов хозяйственной деятельности человека в гушдной зоне, какого бы генезиса до осушения сти компоненты ии были - ястественнсго иди антропогенного.

- Важным показателем количественной оценки влияния осушительных

мелиораций на химический состав воды рек-водоприемников является мелиорированность водосборов. Исследование зависимостей между ме-лиорированностью водосборов и стоком главных ионов или их концентрациями в воде рек-водоприемников показывает, что осушение и сельскохозяйственное освоение болот и заболоченных земель вызывает уве- ' личение стока и концентраций в воде рек преимущественно сульфатов, хлоредов и магния, особенно последних двух компонентов.

- Общая антропогенная составляющая стока и концентраций химических компонентов в воде рек-водоприемников и антропогенная составляющая ооуаения формируются первая преимущественно, а вторая - целиком за счет ионов, концентрации которых в речных водах возрастают

с увеличением малиорированностк водосборов: сульфатов, хлоридов и магния.

- Увеличение в речных водах концентраций сульфатов, хлоридов и магния, чему в значительной мере способствуют осушительные мелиорации, сопровождается постепенным стабильным уменьшением концентраций гидрокарбонатов и кальция, определяющих гидрокарбонатный кальциевый тип воды. В результате наметились трансформация минерализации и тенденция замены в перспективе одного химического типа воды другим, в котором важное место будут занимать хлориды и магний. Влияние.'осушительных мелиораций на химический состав речных вод определяется не только и не столько тем, что они вызывают увеличение или уменьшение концентраций отдельных ионов в речной воде, сколько тем, что такие изменения способствуют процессам замены одного химического типа води другим, не характерным для данного региона, что может отрицательно сказаться на экологическом равновесии среды обитания.

- При последующем развитии на северо-западе Украины осушительных • мелиораций такими темпами, которые наблюдались здесь в 1960-1965гг. , процессы замены одного химического типа речной воды другим будут сохраняться и могут стать необратимыми. Интенсификация осушительных мелиораций в этом регионе цутем ввода новых площадей осушаемых земель должна получить всестороннее научное обоснование. Поэтому при решении вопроса о проведении мелиоративных мероприятий на болотах, заболоченных и переувлажненных землях обязательно должны учитываться возможные последствия влияния этих мероприятий на химический состав речных вод, что должно стать одним из основных компонентов экологической экспертизы соответствующих проектов.

- Дальнейшие гидрохимические исследования на осушаемых землях северо-запада Украины необходимо сосредоточить на таких направлениях:

I/ стационарные наблюдения на ОС за стоком химических'компонентов; 2/ оценка и прогнозирование влияния осушительных мелиораций на формирование в речных водах органических веществ, биогенных элементов и микрокомпонентов; 3/ изучение закономерностей распространения,накопления и миграции радионуклидов в условиях осушительных мелиораций; 4/ изучение региональных закономерностей трансформации химического состава речных, и подземных вод в условиях техногенеза; 5/ математическое моделирование по оптимизации гидрохимических условий на осушаемых землях и гидрохимического режима малых рек, на водосборах которых проведены осушительные мелиорации; 6/ разработка гидрохимических критериев для экологической экспертизы проектов осушительных мелиораций, в частности оценка предельно допустимой нормы площадей осушения на водосборах.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Основные типы гидрогеологических условий территории максимального распространения болот на Украине в связи с развитием осушительных ыеямсрацмй. - В кн.: Тез.докл. ХУ1 меявуз.науч.-уехн. конф. 1|ути повышения эффективности мелиоративных мероприятий на орошаемых и осуюаемых землях в Украинской ССР.,Львов: Изд-во Львовского ун-та, 196?, с.129-130.

2. Некоторые вопросы гидрогеологии бассейна реки Трубеж и формиро-

вания режима уровней грунтовых вод в связи с осушением поймы,-мелиорация и водное хозяйство, 1967, вып.б, с.73-78. /соавтор Запольский И.А./.

3. Задачи и-основные направления гидрогеологических исследований на Украине в связи с развитием осушительной мелиорации. -Пест. сельскохозяйственной науки. - 1967, № 7, с.64-87. - Укр. /соав-

. тор. Ткачук Б.Г./.

4. О мероприятиях по улучшений мелиоратишо-гидрогеологических ис-

следований в связи с развитием осушительных мелиораций на Украине. В кн.: Ыат. региональн. совещ. по мелиорации почв, ч.П, Киев, 1969, с.120-126.

5. Комплексное мелиоративно-гидрогеологическоа' районирование как

у основа проектирования и эксплуатации оросительных и осуттель-ных систем. - В кн.: Мат.региональн.совещ. по мелиорации почв, ч.Ц, Киев, 1969, с.136-140. /соавтор Ткачук В.Г./.'

6. 0 влиянии осушения пойми реки Трубеж на водный режим прилегающих земель. - Мелиорация и водное хозяйство, 1970, вып.14,

с.57-63.

7. Влияние осушения поймы реки Трубеж на гидрогеологические усло-

вия прилегающих минеральных земель /по данным моделирования на ЗГДА/. - Мелиорация и водное хозяйство, 1970, вып.12, с. 6898. /соавтор Черновая В.Т./.

8. Возможности и опыт применения физико-химических методов исследования природных вод. - йизическая география И геоморфология, вып.8, 1972, с.93-96. - Укр./соавторы Пилишок Я.С..Сергиенко А.ЙС

9. Загрязненность поверхностных и подземных вод Украинского Полесья. - В кн.: Взаимодействие природы и общества. Материалы всесоюзной конференции. - .„-яиинев, 1973, с.46-46. /соавторы Горев Л.Н., Ромась Н.М., Кутовой В.П./.

10. Вероятностно-статистический метод обобщения гидрохимических данных при. изучении загрязненности природных вод территории верхнего Днепра. - В кн.: Проблемы комплексного использования водных ресурсов нижнего Днепра, Киев, 1973, с.57-59. /соавторы Горев Л.Н., Пелешенко B.W., Ромась Н.И./.

11. Физико-химическая обстановка в природных водах Украинского По. лесья и возможные ее изменения под влиянием искусственных факторов, В кн.: Тез. докл. 1У Всесоюэн. гидролог, съезда. - Л.: Гидрометеоиздат, 19.3,с.42./соавторы Пелешенко В.И., Горев Д.Н., Роыась li.il., Сергиенко А. Л./.

12. Районирование западной части УССР по особенностям строения зоны аэрации. - Физическая география и геоморфология, 1974, вып.II, с.114-120. -Укр. /соавторы Горев Л.Н., Пелешенко В.И./.

13. Гидрохимические условия правобережной части Украинского Полесья , в связи с осушением земель. - Физическая география и геоморфология, 1974, вып.12, с.65-71. -Укр. /соавторы Горев Л.Н., Ееле-шенко В.И., Ромась Я.И./.

14. Карты зоны аэрации западной части Украинской ССР и методика их составления. - В кн.: Комплексное и тематическое картографирование Украинской ССР. Киев.: Наукова думка, 1974, с.78-79. /соавторы Горев Л.Н., Пелешенко В.И., Ромась Н.И./.

16. Карты оценок основных параметров статистического распределения элементов физико-химической обстановки в подземных водах Украинского Полесья и методика их составления. - В кн.:, Комплексное и тематическое картографирование Украинской ССР. Киев.: Наукова думка, 1974, с,80-81. /соавторы Горев Л.Н., Пелешенко В.П., Ромась Н.И., Сергиенко А.И./.

16. Опыт применения методов математической статистики при картиро-г вании химического состава различных типов природных вод Украины. - В кн.: География и математика. Материалы ill Всессюзн. межведомств. совещания "Математические методы в географии", Тарту.

1974, с.246-24У./соавторы Горев Л.Н., Пелешенко В.И.,Ромась Н.И,

17. Карта химического состава юечнш еод /»аииинной части Укр^унской ССР /период летней межени/. -В кн.: Оценка взаимосвязи химического состава природных вод. -К.: Вшца школа,1975, с.169./соавторы Горев Л.Н., Косовец A.A., Пелешенко В.И., Ромась Н.И./.

18. Карта химического состава вод в четвертичных отложениях равнинной части Украинской ССР. - В кн.: Оценка взаимосвязи химического состава различных типов природных вод.-К.: Виша школа,

1975, с.170./соавторы Горев Л.Н., Пелешенко В.И., Ромась H.H./.

19. Карта химического состава вод в дочетвертичных отложениях равнинной части Украинской ССР.- В кн.: Оценка взаимосвязи химического состава различных типов природных вод.-К.: Вища школа, 1975, с.Ш/соаЕТоры Горев Л.Н.,Пелешенко B.W., Ромась Н.И./.

£0. Исследование водномиграционной способности цинка и свинца /на примере Украинского щита/.-Вест.Киев.ун-та.География, 1975, вып.17,с.34-38.-Укр./соавтор Пелешенко В.И./.'

21. Оценка антропогенной составляющей ионного стока с территории Украины.-В кн.: Влияние хозяйственной деятельности на окружаю-

g/ii среду Прибалтики.Вильнюс,1976,с.90-91./соавторы Горев Л.Н., елешенко В*.И., Ромась H.H./.

22. Влияние осушения на формирование химического состава вод в районах Украинского Полесья. -В кн.: Влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду Прибалтики. Вильнюс, 1976,с.92-93. /соавтор Пелешенко В. 11./.

23. Физико-химическая обстановка в природных водах Украинского Но- ' лесья и возможные ее изменения под влиянием искусственных факторов.-В кн.: Труды 1У Всесоюэн.гидролог.съезда. - Л.: Гидро-метеоиздат, 197о, т.9., с.305-311./соавторы 11елешенко В.И., Горев Л.Н., Ромась Н.И., Сергменко Н.И./.

24. 0 влиянии осушительных мелиораций на химический состав вод Шацкого природного подрайона. -Вестн.Киевского ун-та. География,

1978, вып.20, с.5б-60.-Укр. /соавторы Пелешенко В.И., Хильчевс-кий а.к./.

25. Оценка и прогнозирование гидрохимических условий на осушенных землях. - Вестн. Киевского ун-та. География, 1979, был.21,

с.37-43. -Укр. /соавторы Пелешенко В.И., Роиась H.H./.

26. 0 роли геологических факторов в формировании химического состава подземных вод Припятского Полесья Украины в связи с проведением осушительных мелиораций. - Мелиорация и водное хозяйство,

1979, вып.47, с.I4-E0. /соавтор РябцеваГ.П./.

27. Об использовании гидрохимических показателей при физико-географическом районировании. - Физ.география и геоморфология, 1979, вып.22, с.94-99./соавторы Пелешенко В.И., Горев Л.Н.,Ромась Н.И. ,

28. Гидрохимическое картирование с применением вероятностно-статистических методов. - К.: Вика школа. 1979, - 97с. /соавторы Пелешенко В.11., Горев Л.Й-., Косоэец A.A., Ромась Н.И./.

29. Гидрохимические исследования в районах осушительных мелиораций. Методические указания по проведению полевых работ. -К.: Изд-во Киевского ун-та, 1979, -55 с,/соавторы Пелешенко В.М., Савицкий В.Н./.

30. Исследование связи между гидрохимическими показателями и режимом уровней подземных вод на осушительных системах Волынского Полесья. - Мелиорация и водное хозяйство, 1980, вып.48,с.20-25. /соавтор Пелешенко В.И./.

31. Химический состав дренажных и поверхностных вод нижней части осушительной системы "Верховье р.Стохол".-Вестн. Киевского ун-та География, 1980,вып.22,с.41-47,- Укр./соавторы Пелешенко В.И., Хильчевский В.К./.

32. Уровенный и гидрохимический режимы на осушительной системе "Верховье р.Стоход". - физическая география и геоморфология, I9Ü0, вып.24, с.74-80. /соавторы Пелешенко В.И..Хильчезский В.К., Доегич М.И., Лобановская Т.Ф./.

33. Картографирование качественного состава природных вод Украинской ССР, ого задачи и перспективы. -В кн.:1У съезд Географического общества УССР. Тез.докладов, /Ворошиловград, май 19Ь0г./.Киев: Наукова думка, 1980,сЛ1й /соавторы Пелешенко В.И., Горев Л.Н., Ромась Н.И./.

34. Режим марганца, меди и цинкдвпозерхностных и грунтовых водах осушительных систем Волынского и Китомирского Полесья. -Взстн. Киевского ун-та.География,1981, с.50-57.-Укр./соавторы Пелешенко В.И., Савицкий В.Н./.

35. Результаты исследований ионного состава подгрунтових вод осушенных торфяных почв Припятского Цолесьй УЪСР.-Вестн.сельсиэг хозяйственной науки.1933,вш.II,с. 14-17.-Укр.

36. Факторы и показатели формирования гидрохимических условий на бсушаемых землях. - В кн.: Тез.докл.на Респ. науч.-тех.конф. по исслед. влия1 антропогенного воздействия на окружающую

• среду /г.Паланга, 25-26 мая 1983г./.Вильнюс,1983, с.83.

37. Влияние атмосферного давления и температуры воды на содержание кислорода в воде каналов осушительных' систем. -В кн.: Формирование гидрогеолого-мелиоративных условий на орошаемых и осушаемых землях. - Киев, УкрМСиМ, 1983, с.67-74. /соавтор Дубовиц-кая АЛ./.

38. Содержание микроэлементов в водах осушительных систем УССР.-Вестн. сельскохозяйственной науки, I9B3, вып.4, с.12-15.-Укр. /соавторы Савицкий В.М., Пелешенко В.И., Хильчевский В.К./.

39. О точности расчетов химического стока. - Вестн. Киевского ун-та, 1983, вып.25, с,29-34.- Укр. /соавторы Пелешенко В.И., Хильчевский В.К., Ромась Н.И., Савицкий В.Н., Снежко СЛ./.

40. Формирование гидрохимического режима малых рек Левобережного Приднепровья под влиянием естественных и антропогенных факторов. -В кн.-: Географические основы регионального прогнозирования. - Тез.докл.республ.науин.конференции. /Канев, сентябрь,

11984/, Киев: Наукова думка, 1984, с,80-81. /соавторы Пелешенко В.И., }(ильчевекий В.К., Снежко С.И./.

41. Гидрохимические условия на Трубежской осушительной системе. -

, Мелиорация и водное хозяйство, 1984, вып.60, с.29-33. /соавтор Осадчий В.М./.

42. Формирование газового и ионного состава воды на Трубежской осушительной системе под влиянием режима уровней и растворенных органических веществ. - Вестн. Киевского ун-та. География, 1984, вып:26, с.47-54. -Укр. /соавтор Осадчий В.И./.

43. Влияние хозяйственной деятельности на гидрохимический режим и качество воды р.Рось. - Вестн.Киевского ун-та. География, 1985, с.37-44. -Укр. /соавторы Пелешенко В.П., Хильчевский В.К., Снежко С.И., Коберпик ¡i.A./.

44. Особенности формирования химического состава грунтовых вод торфа на Ярычевской осушительной системе Львовской области. -Мелиорация и водное хозяйство, 1985, вып.63,с.29-34. /соавторы Терещенко К.П., Бурдан В.М./.

45. О химическом составе трещинно-карстовых вод, мелиорируемых территорий Волынского Полесья. - Физическая география и геоморфология, 1985, вш1.32, с. 92-97.

46. Методика количественной оценки процессов формирования химического состава природных вод под влиянием водных мелиораций.

- В кн.: У съезд Географического общества УССР: Тез. докл. Симферополь, 1985, с.22-23. /соавтор Горев Л.Н./.

47. Влияние антропогенных факторов на химический состав снежного покрова г.Киева и прилегающих районов. -Гидрохим. материалы, J985, т.13, с.3-9. /соавторы Пелешенко В.И., Ромась H.H. и др./

48. Особенности режима показателей качества воды малых рек Левобережного Приднепровья и бассейна Северского Донца. - Вестн.Киевс-

. кого ун-та.География, I9Ö6, вып.28, с.46-52. - Укр. / соавторы Пелешенко В.И., Хильчевский В.К., Снежко С.Л./.

49. Прогнозирование химического состава грунтовых вод на осушитель- них системах в зависимости от режима уровней. - Вестн.Киевского

ун-та.Геоорафпя, 1987,вып.29, с.54-60. - Укр. /соавторы Тере-.. ценно К.11., Бурдан В.М./.

50. Оценка антропогенного влияния на качество воды малых рек по данным наблюдений на верхнем и низшем створах. Ъ кн.':Тез.докл.£9 Всесоюзн.гидрохш.совещания, т.1, Ростов-на-Дону, 1987,с.154-155. /соавтор Шевчук И.А./.

51. Особенности формирования химического состава природных вод на мелиорированных землях УССР. -В кн.: Географические проблемы мелиорации земель УССР.Киев, Наукова думка, 196?, с.150-155. /соавторы Горев Л.Н., Иелеыенко В. 11./.

52. Прогнозирование стока химических компонентов и качества речных вод в связи с увеличением осушаемых площадей на водосборе. Таз. докл. 29 Всесоюзн.гидрохш.совещания, т.1, Ростов-на-Дону,1987, с.352-353.

53. Гидрохимия поверхностных вод УССР в условиях антропогенного воздействия. -В кн.: Современные проблемы региональной и прикладной гидрохимии. -Л.: Гидроыетеоиздат, 19Б7,с.140-152. /соавторы Пелешенко В.Ч., Рсмась Н.И., Савицкий В.Н., Хильчевский В.К./. .

54. Картографирование химических характеристик стока рек Украинской ССР. - Тез.доил.У1 республиканской научной конференции Чшрто-графич. обеспечение основных направлений эконокич. и социальн, развития УССР и ее регионов"., 4.1, Черновцы, 1967', с.сЛ-53. /соавторы Пелешенко В.И., Хильчевский В.К., Василенко В.П./.

55. Использование результатов корреляционно-регрессивного анализа данных об ионном составе воды малых рек левобережной Украины для расчета ее минерализации, -мелиорация и водное х-ство, 1987, вып.66, с.ЗЬ-42. /соавторы Пелешенко В.И., Снежко С.И., Дубо-вицкая И.А./.

56. Химическая характеристика поверхностных и подземных вод. В кн.: Справочник по водным ресурсам. Киев: Урожай, 1987, с.152-168. /соавторы Пелешенко В.И., Чернявская А.И./.

57. Методические и практические аспекты мониторинга поверхностных вод Украины. -В кн.: Тез.докл.29 всесоюзн.гидрохим.совещания, т.1, Ростов-на-Дону, 1987, с.61-63. /соавторы Пелешенко Ь.И,, РомасьН.И., Горев л.Н., Хильчевский В.К./.

58. Изменение природной среды под влиянием хозяйственной деятельности. В кн.: Киевское Приднепровье. К.: Наумова думка, 1986, с.25-36. /соавторы Нелепоико З.й., Пащенко П.Г.,' цербаньМ,.И. и др./.

59. Картографирование химического состава речных вод на основе дисперсионного анализа. - Киев: Лзд-во Киев.ун-та, 1968. - 71с. /соавторы Пелешенко В.И..Ромась Н.И.,Снежко.С.Л./.

60. Об оценке влияния осушительных мелиораций на вынос хш.лческих элементов речными водами. - Мелиорация и водное хозяйство, 19Ш, -вып.68, с.10-14.

61. Сток химических компонентов рек Украинской ССР. - Водные ресурсы, 1988, №8, с.63-73. /соавторы пелешенко В.И., Хильчевский В.К./.

62. Взаимосвязь между расходами и минерализацией воды рек бассейна Днепра. -Зестн. Киевского ун-та. География, 1989, выл.31,-

с.25-50. -Укр,/соавторы СнеАко С.И., Шевчук И.А./.'

63. Поверхностные воды Украины. -В кн.: Гидрохимический атлас СССР. -М.: ГУГК, 1990, с.59-66. /соавторы Горэв Л.Н., Пелешенко В.И., Роыась Н.И., Хильчевский В.К,/. . .

г

64. Исследование условий формирования стока химических компонентов в бассейне малой реки. Мелиорация и водное хозяйство, 1990,выл.73, с.37-42./соавтора. НелешенкоВ.И. ,Снежко С.И., Гребень В.В./.

65. Гидрохимическая характеристика малых рек. -В кн.: Малые реки Украины. Справочник. -К.: Урожай, 1991, с,197-234. -Укр. /соавторы Гриб И.В., Пелеюенко В.И., Снежко С.И., Хильчевский В.К., Чернявская А.П./.

66. Исследование процессов формирования качества воды малых рек. -В кн.: Проблемы рационального использования, охраны и возрождения природных ресурсов Украинской ССР. Тез. республиканской научной конференции. Черновцы, 1991, с.44-45. /соавторы Пелеиен-ко В.П., Снежко С.И./.

67. Оценка и прогноз влияния осушительных мелиорации на химический состав речных вод. -Киов: Киевский ун-т. Деп. в УкрНШНТИ,

№ 1927. ^У к. 90 . 32 с.

68. 0 влиянии осушителышх мелиораций на состав химических веществ речных вод [(Ьшятскогс Полесья Украины. - Водные ресурсы, 1991, № 6, с.50-59.

69. Оценка антропогенной составляющей ионного состава речных вод в бассейне Днепра. В кн.: Проблемы экологической оптимизации землепользования и водохозяйственного строительства в бассейне р.Днепр.Вып.2, 1992, К.: Ратопринт СОПС АН Украины, с.191-194.

70. Оценка влияния- осушительных мелиораций на химический состав речных вод. -Мелиорация и Еодное хозяйство, 1992, вып.76,с.66-71.

71. Особенности формирования химического состава грунтовых вод на осушаемых землях. -Тез. докл. конбб. "Экологические аспекты осушительных мелиораций в Украине". Киев, 1992, с.23-24.

72. Влияние осушительных мелиораций на антропогенную составляющую и трансформацию минерализации воды рек-водоприемников. -Тез. докл. конф. "Экологические аспекты осушительньс; мелиораций в Украине". Киев, 1992, с.27-28.

73. Гидрохимия осушаемых земель - новое 'научное направление при исследовании районов широкомасштабных осушительных мелиораций.-Гез. докл. Конф. "Экологические аспекты осушительных мелиораций

• в Украине". Киев, 1992, с.32-34.