Глава 2
Гидрохимия
В период интенсивного развития народного хозяйства при остром дефиците незагрязненных пресных вод, пригодных для использования в бытовых целях, промышленности, сельском и рыбном хозяйстве, недостаточно представлений об основной направленности процессов формирования химического состава природных вод, необходимо иметь их количественные оценки.
Составление химических балансов, расчеты прогнозов, меро приятия по регулированию качества воды, выяснение интенсивности антропогенного влияния на химический состав природных вод и многие другие вопросы в гидрохимии не могут успешно решаться без изучения процессов формирования химического состава воды, выяснения количественной оценки основных фак торов, определяющих его.
Гидрохимический режим бассейна р. Северной Сосьвы изучен довольно слабо. С 1936 г. ведутся наблюдения за химическим составом воды рек этого бассейна в системе гидрометеослужбы СССР только на постах, расположенных в низовьях реки и на ее самом крупном притоке - р. Ляпине. В 50-60-е годы было открыто еще несколько постов в верхнем течении. Однако наблюдения не подкреплены химическими анализами режима рек в основные фазы года, в большинстве случаев ча стично отсутствуют данные по биогенным элементам. В 1970 г.
впервые были опубликованы сведения по химическому составу воды нижнего течения р. Северной Сосьвы (район Березоно и Игрима) (48]. В 1971 г. нами проведено рекогносцировочное обследование ее горных притоков- рек Маньи, Хулги, Щекурьи, Кемпажа, Ляпина в зимний подледный период [61]. С 1978 г. ведется систематическое и плановое изучение водоемов бассей на р. Ляпина и соравой системы р. Северной Сосьвы. Комплексные исследования проводятся на ее горных притоках, имеющих рыбахозяйственное значение- в бассейнах рек Маньи, Хулги, Щекурьи (61].
Настоящий раздел работы содержит первую попытку обоб щения имеющихся сведений по гидрохимии р. Северной Сосьвы и ее горных притоков. Анализ гидрохимических данных рек Северной Сосьвы (у пос. Сосьва) и Ляпина (у пос. Саранпа уль) нами проведен по материалам Гидраметеослужбы за
Рис. 6. Сезонные изменения суммы ионов (/) и расходов воды (2) в р. Северной Сосьве (у пос. Сосьва, 1970-1975 гг.)
Химический анализ вод ее притоков выполнен в стационарных лабораториях. Пробы отбирали у поверхности (0,2-0,5 м) в устьях рек: в 1978 г. ежедекадно с мая по октябрь, а с 1979 г. ежемесячно в период открытой воды. Полный химический анализ воды проводили по общепринятым методикам [3-5, 194]. Для характеристики вод по химическому составу была принята классификация О. А. Алекина [2] .
Ре к а С е в ер н а я С о с ь в а. Основной вид питания - снеговое, роль дождевого и подземного мала. Средний многолет ний расход воды за год 598 /с. Все это обусловливает малую минерализацию воды.
По химическому составу вода относится к группе кальция гидракарбонатного класса, по величине минерализации- к маломинерализованной. Наибольшие величины минерализации отмечены в марте- апреле. Сумма основных ионов в это время 128-230 мг/л. В мае- июне, в период паводка, происходит быстрое ее понижение, особенно заметное в многоводные годы. Так, в 1971 г. сумма ионов снизилась в этот период до 14,8 мг/л. Сезонные изменения ее находятся в тесной зависимости от рас- - ходов воды (рис. 6). Для отдельных лет сумма ионов в водах р. Северной Сосьвы существенно неодинакова (табл. 2). Минерализация воды в реке в 1971 г. была наименьшей, а в 1975 г. наибольшей за рассматриваемый период.
Содержание гидрокарбойатов, выражаемое средними много летними величинами, изменяется в течение года от 11,4 до 87,2 мг/л. Их сезонные изменения аналогичны изменениям суммы ионов (рис. 7). Максимальная концентрация гидракарбонатов за период исследований отмечена в тот же срок, что и максимум суммы ионов (март 1975 г.), она составила 99,4 мг/л.
Минимум их содержания также совпадал с минимумом суммы ионов и составлял 3 мг/л.
Сульфаты содержатся в водах реки в количестве 3-22 мг/л. Наименьшее их содержание в июле 1971 г. и в мае 1974 г. соответственно 3,2 и 3,3 мг/л, наибольшее в августе 1975 г.- 20,6 мr/л. Средние многолетние данные свидетельствуют о том что наименьшее количество сульфатов характерно для июля, а наибольшее для марта (см. рис. 7). Во время весеннего па
Рис. 7. Сезонные изменения содержания отдельных компонентов в· водах рек Северной Сосьвы (а, в) и Ляпина (б, г).
Рис. 8. Сезонные изменения суммы ионов (/) и расходов воды (2) в р. Ляпине (у пос. Саранпауль, 1970-1975 rг.).
Рис. 9. ·Сез.онные изменения расходQв воды и содержания основных ионов в р. Ляпине в 1980 г. ·
Уровень воды; 2-1:8 ; 3-НСОа; 4-Са; 5-Mg.
водка, чаще всего в июне, отмечено преобладание сульфатов над гидрокарбонатами. Смена класса воды в этот период обусловлена очень низкой минерализацией.
Содержание хлоридов в реке высокое, межгодовые колебания его средних величин составляют 4,6-7,9 мг/л. Максимальная концентрация установлена в марте 1975 г.- 38,5 мг/л, а минимальная отмечена в мае этого же года- 1,9 мг/л. Сезон
ные изменения хлоридов не отличаются от таковых гидракарбонатов (см. рис. 7).
По средним многолетним данным, содержание кальция в водах реки в течение года изменяется от 2,5 до 13,3 мг/л (см. рис. 7).
Сроки максимума и минимума содержания этого компонента. равно как и характер сезонных изменений, повторяют таковые для гидрокарбонатов. Межгодовые различия содержания каль ция выражены менее отчетливо, чем у суммы ионов и гидракарбонатов.
Магний содержится в среднем в количестве 1,5-7,9 мг/л. имея тот же характер сезонных изменений, что и кальций (см. рис. 7).
Среднее многолетнее содержание щелочных металлов изменяется от 2,6 до 31,6 мг/л. Максимальное количество их при урочено к марту- апрелю, исключение составил сентябрьский максимум 1973 г. В отдельные месяцы периода исследований содержание щелочных металлов было выше, чем кальция и магния. Так, в июне 1973 г. и в мае и июле 1975 г. класс воды сменился на сульфатный группы натрия (см. рис. 7).
Межгодовые изменения содержания кремния в водах р. Северной Сосьвы составляли в среднем 2,8-8,7 мг/л (см. табл. 2). Наименьшее его количество было зафиксировано в 1975 г. в пределах 1,4-4,9 мг/л, наибольшее в 1970 г.- 0,6-17,8 мг/л.
Какой-либо закономерности в сезонных изменениях содержания кремния не обнаружено.
Биогенные элементы- фосфаты, нитраты и нитриты стали определяться только с 1975 г. Фосфаты присутствуют в водах реки в среднем в количестве до 0,02 мг/л. Содержание нитратов изменяется в течение года от 0,001 до 0,006 мг/л. Содержание нитритов не превышает 0,008 мг/л в течение года, в июле они отсутствовали.
Колебания средних многолетних величин железа в водах р. Северной Сосьвы составляют 0,6-1,2 мг/л. Межгодовые различия в содержании его довольно значительны, сезонные изменения в разные годы общих черт не имеют.
Окисляемость воды реки изменяется также в широких пределах. Годового минимума окисляемость достигает в марте- апреле- в среднем 8,3-8,5 мг 0/л. К маю она возрастает до 14,9 мг 0/л, постепенно снижаясь к сентябрю до 6,1 мг 0/л. В октябре вновь наблюдается увеличение до 11,4 мг 0/JI. Следует отметить, что сезонная динамика окисляемости в 1974 г. имела отличительные черты. Годовой максимум ее был смещен на июнь, и осеннего увеличения не наблюдалось.
Содержание кислорода в течение года сильно изменяется и достигает минимума в зимние месяцы (данных за январь - февраль нет). Так, в марте содержание составляло 1,7-1,8 мг/л, а максимум количества кислорода приходится на октябрь до 15 мг/л. Лишь в 1970 г. максимальные его величины (16,8 мг/л} отмечены в мае.
Свободная СО2 присутствует в летний период в количестве 8-20 мг/л с минимумом 6,1 мг/л в июне; зимой ее содержание возрастает в среднем до 46 мг/л (в марте). Случая полного отсутствия в водах реки свободной со2 в период исследований не наблюдалось.
рН воды лежит в пределах в среднем 6,6-7,2. В отдельных случаях ее величина возрастает до 7,7-7,9 (например, в апреле 1979 г. и сентябре 1973 г.) или снижается до 6,0-6,2.
Река Северная Сосьва в период с 1970 по 1975 г. в среднем за год выносила 998 тыс. т растворенных веществ в виде главнейших ионов. Ионный сток был гидрокарбонатно-кальциевым, сумма ионов кальция и гидракарбонатов составляла 55,7 %. От 79 до 98% годового стока приходится на весенний период. Сред ний показатель ионного стока 15,3 т/км2 в год с колебаниями для отдельных лет от 10,7 до 21,6 т/км2 (табл. 3). Повышение модуля стока· при малой минерализации воды приводит к увеличению показателя ионного стока. Одновременное повышение минерализации воды и модуля стока очень сильно увеличивает показатель ионного стока. Наиболее резко это проявилось в 1974-1975 гг. (см. табл. 3).
Ре к а Л я п и н. По химическому составу вода реки относится к гидракарбонатному классу группы кальция. Минерализация воды низкая. Максимальная величина суммы ионов за фиксирована в апреле 1973 г.- 137,9 мг/л. Минимум наблюдался в июне 1971 г. и составлял 9,4 мг/л. Эти величины в 1,5 раза ниже, чем в р. Северной Сосьве (см. табл. 2). Сезонные изменения суммы ионов выражены вполне отчетливо и находятся в обратной зависимости от расходов воды (рис. 8).
Близкую картину сезонных изменений имеет и содержание гидракарбонатов (см. рис. 7). В отличие от суммы ионов гидрокарбонаты в осеннее время не увеличиваются, а снижаются, что отмечено и для р. Северной Сосьвы. Средние многолетние величины гидракарбонатов в апреле, мае, июле и августе в водах р. Ляпина выше, чем в р. Северной Сосьве, а в июне, сентябре и октябре - ниже в 1,5 раза. Межгодовые различия в содержании гидракарбонатов в р. Ляпине значительны. Наименьшее их количество в течение всего года отмечено в 1971 г., годовой минимум был равен 1,8 мгfл.
Содержание сульфатов в водах р. Ляпина так же, как и в р. Северной Сосьве, высокое. Самые низкие концентрации их
Таблица 3
Ионный сток р. Северной Сосьвы (у пос. Сосьва), тыс. т /год
Примечан н е. В знаменателе- показатель ионного стока, т/км' в год.
Таблица 4
Ионный сток р. Ляпина (у пос. Саранпауль), тыс.т/rод
Примечание. В знаменателе- показатель ионного стока, т/км• в год.
были в 1971 г., годовые колебания составили 1,6-4,9 мг/л. В 1973 г. содержание сульфатов возросло почти в 5 раз, преде лы их колебаний достигли 9,1-23,4 мг/л. Сезонную динамику сульфатов отражают среднемноголетние величины (см. рис. 7).
В апреле содержание сульфатов самое высокое, даже средние многолетние величины составляют 12,1 мг/л. Во время весеннего паводка (с мая по июль) происходит снижение концентраций сульфатов. Несмотря на это, ежегодно в июне наблюдается смена гидракарбонатного класса на сульфатный, что обусловлено очень низкой концентрацией гидракарбонатов в талых водах (см. рис. 7). В июне- июле содержание сульфатов держится на одном уровне, а в августе достигает летнего минимума, после чего вновь увеличивается до весеннего максимума в сентябре. Небольшие отклонения от общих закономерностей на блюдались в 1975 г.: весенний максимум приходилея на май, а летний минимум сместился на июль. Наряду с этим в 1972 г. годовые изменения их не имели общих черт с сезонными из менениями других лет.
Содержание хлоридов в водах р. Ляпина значительно ниже, чем в р. Северной Сосьве (см. табл. 2). Межгодовые различия не существенны. Годовые изменения содержания хлоридов в водах реки укладывались в пределы 1,9-6,3 мг/л. Наибольшие величины хлоридов отмечены в апреле, в июне они достигали годового минимума. Летом их количество немного возрастало, а в октябре вновь достигало весеннего минимума (см. рис. 7). Кальций содержится в количестве 2,2-17,8 м г 1 л, имея тот же характер сезонных изменений, что и гидрокарбонаты (см. рис. 7). Средние многолетние величины содержания кальция в реках Ляпине и Северной Сосьве близки.
В течение года содержание магния изменялось от 0,5 до 6,9 мг/л. В сезонных изменениях этого компонента по сравнению с кальцием имеются небольшие отклонения (см. рис. 7). В октябре его содержание возросло до августовских значений. Наи меньшее количество магния было в 1973 г. (см. табл. 2).
Колебания средних многолетних величин щелочных метал лов в течение года составляли 0,3-7,4 мг/л, что в 1,5 раза ниже, чем в р. Северной Сосьве. Межгодовые различия содержания их в водах р. Ляпина довольно значительны. Наименьшее количество щелочных металлов было установлено в 1971 г.- 0-1,8 мг/л, а наибольшее в 1973 г.- 2-15,8 мг/л. Следует отметить, что в 1973 г. в течение всего сезона воды р. Ляпина были натриевой группы.
За все годы наблюдений наибольшее количество кремния отмечено в апреле- мае (в среднем 5,2-8,1 мг/л). В отдельные месяцы его содержание падало до аналитического нуля, напри мер, в июне 1970 и 1971 гг. Общих черт в сезонных изменениях этого компонента не наблюдалось.
Содержание железа в воде р. Ляпина невысокое, почти в 22 раза ниже, чем в р. Северной Сосьве. Максимальные величины не превышали 0,4 мг/л. Межгодовые различия не существенны (см. табл. 2).
Окисляемость воды в реках Ляпине и Северной Сосьве сравнительно одинакова. Но сезонные изменения ее в р. Ляпине выражены менее четко. Наибольшие величины ,'отмечены во время весеннего половодья, лишь в 197{) г. мак<iИм.ум (28,3 мг 0/л) приходился на август. Осенн.ие изменения окисляемости из-за недостаточности данных не выяснены. Но в отдельные годы прослеживается тенденция к ее увеличению. Самые высокие концентрации органического вещества в течение всего года были в 1974 г.
Годовые изменения водородного показателя укладывались в пределы 6,0-7,8. Содержание кислорода и свободной СО2 в водах р. Ляпина в эти годы не определялось. Хотя общеизвестно, что в отдельные годы, особенно многоводные, локализованно бывают зимние заморы, что связано с увеличением болотного стока. Заморовые явления мы наблюдали в низовьях р. Ляпина в 1971, 1972 и 1979 гг. В 1980 маловодном году, с мая по ноябрь, мы вели наблюдения за химическим составом воды, динамикой биогенных элементов и органического вещества в р. Ляпине. Установлено, что в период открытой воды и начала ледостава газовый режим реки благоприятный.
Полученные материалы подтвердили некоторые изложенные выше выводы. Так, даже в маловодные годы сезонные изменения суммы ионов находятся в обратной зависимости от расходов воды, а ход кривой гидракарбонатов и кальция повторяет таковой суммы ионов (рис. 8, 9). Для 1980 г. характерно низкое содержание гидракарбонатов в весенний и летний периоды. Сезонные изменения сульфатов и хлоридов в указанном году не выражены. Можно лишь отметить, что во время весеннего паводка их содержание выше. В это время класс воды может меняться на сульфатный.
Среднегодовые величины содержания ионов кальция и маг ния сравнительно близки со средней многолетней (см. табл. 2).
Пределы колебаний этих компонентов в течение года составля ли соответственно 1,4-12,0 и 0,8-5,5 мг/л. Годовой максимум их приходилея на ноябрь (см. рис. 9). Содержание щелочных металлов очень низкое и лежит в пределах ошибки метода. Концентрации железа и перманганатной окисляемости в 1,5 раза ниже по сравнению со среднемноголетней (см. табл. 2). Годовой максимум содержания органического вещества отмечен в ,осеннее время (рис. 10). Летом окисляемость изменяется от 3,6 до 9,6 мг 0/л. Летний максимум ее ниже весеннего и осен него (см. рис. 10).
Наибольшие величины аммонийного азота, минерального растворимого фосфора и железа отмечены во время весеннего паводка. Осенний максимум содержания железа и фосфора сов
Рис. 1 О. Сезонные изменения содержания биогенных элементов в воде р. Ляпина (1980 г.).
1- окисляемость; 2- NН"t: 3- Fe; 4- Р.
падает по величине с летним. Однако осеннее увеличение содержания аммонийного азота в несколько раз ниже весеннего, но значительно превышает его летний максимум (см. рис. 1 О). Ионный сток основных ио нов в р. Ляпине в 1970-1975 гг.
составлял 185,7-522,7, -rыс. т растворенных веществ в год, что значительно превышало эту величину в р. Северной Сосьве (табл. 3, 4). Это обусловлено высокими модулями стока в р. Ляпине. В 1980 г. ионный сток (154,9 тыс. т) и показатель ионного стока (8,4 т/км2 в год) были самыми низкими за период наблюдений.
Из притоков р. Ляпина особое внимание было обращено на гидрохимический режим бассейна р. Маньи, что связано с про ведением горных работ в бассейне этой нерестовой реки. По химическому составу воды этой реки маломинерализованные. мягкие, гидракарбонатного класса, кальциево-натриевой группы. Верховья р. Маньи характеризуются слабокислой реакцией воды, благоприятным газовым режимом в период открытой воды. Во время паводка ручьи выносят большое количество сульфатов, хлора и железа. Колебания содержания кальция составляли 1,6-8,8 мг/л. Количество магния изменялось от аналитического нуля до 1,8 мг/л (табл. 5). Окисляемость воды в ручьях и самой реке невысокая и увеличивается во время паводка. Повышенная концентрация минеральной взвеси при водит к росту содержания железа, окисляемости, аммонийного азота и фосфора только на отдельных станциях верхнего течения р. Маньи.
На химический состав воды нижнего течения реки оказыва ют влияние воды рек Народы, Налимаю. Содержание всех компонентов возрастает. Сезонные изменения гидракарбонатов в р. Манье сохраняют основные черты, отмеченные в реках Ляпине и Северной Сосьве. Следует заметить, что наименьшее количество гидракарбонатов отмечено в маловодном 1980 г., а наибольшее- в 1982 г. (табл. 6). За исключением трех лет ( 1980-1982) независимо от водности года среднегодовое содержание гидракарбонатов близко к среднему многолетнему. Межгодовые изменения содержания сульфатов довольно существенны, но каких-либо закономерностей в их сезонной дина мике нами не выявлено (см. табл. 6). За весь период исследо
Таблица 5
Ионный состав воды в верховьях р. Маньи, МГ/Л
ваний смена класса воды на сульфатный отмечена всего 2 раза за время весеннего паводка: в верхнем и нижнем течении реки. Это вполне закономерно, так как для р. Маньи характерна низкая заболоченность поймы.
Содержание хлоридов в водах р. Маньи высокое. За период исследований колебания достигали 2,7-12,9 мг/л. Наибольшие величины хлоридов наблюдались в многоводные ( 1978-1979) годы, а в годы средней и малой водности они близки 4,6-4,8 мг/л и ниже средней многолетней (см. табл. 6), исключение составляет 1983 r. Высокие концентрации хлоридов в указанном году можно объяснить тем, что наблюдениями был охвачен только осенний период с осенним максимумом их содержания. Средняя многолетняя многолетняя величина этого компонента более чем в 1,5 раза выше средней многолетней в реках Ляпине и Северной Сосьве (табл. 7). Межгодовые изменения кальция в реке составляли 5,2-7,1 мг/л (см. табл. 6). Для сезонных изменений характерно следующее: высокое содержание кальция в зимний период (до 12 мг/л, 1979 г.), снижение до 3-4 мг/л весной, незначительные изменения в течение лета, возрастание содержания осенью до годового максимума ( 15 мг/л в 1978 г. и 13 мг/л в 1982 г.).
В многоводные годы среднегодовые величины кальция изменялись от 6 до 7 мг/л, а й годы с меньшей водностью- от 5,2 до 5,3 мгjл, за исключением 1983 г.
Содержание магния в р. Манье невысокое. Максимальные величины отмечены в июле 1979 г. и в октябре 1982 г.- 4,8 и 4,1 мг/л соответственно. В течение года оно может изменяться от аналитического нуля до 2,8 мг/л. Средняя многолетняя величина этого компонента ниже, чем в остальных реках (см. табл. 7).
Щелочные металлы определяли расчетным методом. Содержание их довольно высокое, и часто группа воды изменялась на натриевую. Наибольшее количество натрия и калия отмечено в 1978 и 1983 гг. (см. табл. 6). Средняя многолетняя величина их превышает таковую в реках Ляпине и Северной Сосьве (см. табл. 7).
По нашим данным, весной содержание растворенного в воде железа изменяется от 0,12 до 0,5 мг/л, в летнее время от аналитического нуля до 0,12 мг/л, а осенью вновь немного увеличивается- до 0,02-0,3 мг/л. Наибольшие его величины от мечены в 1978, 1979 и 1984 гг. (см. табл. 6).
За весь период наблюдений содержание ортафосфатов не опускалось ниже 0,001 мг/л. Причем меньшее их количество было отмечено в 1978 г. (0,001-0,06 мг/л), а наибольшее- в
Таблица 6
Межгодовые изменения химического состава воды р. Маньи, мг 1 л
Весной и осенью содержание фосфора повышенное, летом замет но снижается. За время исследований наметилась тенденция
увеличения фосфорной нагрузки на водоем.
Содержание аммонийного азота в воде р. Маньи высокое. За время исследований не обнаружено снижения его до аналитического нуля. Как прави
монийного азота приурочено к осеннему периоду. В 1982 и 1984 гг. в течение всего года
содержание его было повышенным. Средние годовые величины соответственно составляли 0,22 и 0,24 мг/л, что почти в 2 раза превышало среднюю многолетнюю (см. табл. 6). .
Межгодовые изменения перманганатной окисляемости в воде р. Маньи значительны. Колебания средних годовых величин
Таблица
Средние многолетние значения компонентов химического состава уральских притоков р. Северной Сосьвы, мг 1 л
1 Жесткость Перманга Fеобщ. NH:t натпая
составили 3,2-8,7 мг О/л (см. табл. 6). Анализ многолетних
наблюдений показал, что в весенний период окисляемость из менялась от 4,3 до 21,1 мг 0/л, летом- от 2,5 до 4,8 мг 0/л. осенью - от 3,0 до 9,6 мг 0/л. Среднее многолетнее содержание органического вещества в 2 раза ниже, чем в р. Ляпине (см. табл. 7).
Наиболее многоводный приток р. Маньи- р. Народа. Ти пичная горная река, но заболоченность поймы немного выше. Характер минерализации подобен таковому в р. Манье (табл. 6, 8)- бикарбонатно-кальциево-натриевый. Несмотря на это, химический состав воды р. Народы отличается рядом черт. Содержание кальция и магния здесь больше, а натрия и калия меньше, чем в воде р. Маньи. В связи с этим общая жесткость воды в р. Народе выше, хотя так же, как и в р. Манье, каль циевая. Содержание гидракарбонатов и сульфатов в реках близ ко, а хлоридов немного выше в р. Народе. Здесь также в боль
шом количестве содержатся кремний, железо, органическое ве щество и фосфор (см. табл. 7).
Химический состав воды р. Налимаю, левого притока р. Маньи, существенно отличается от такового рек Народы и Маньи, что обусловлено сильной заболоченностью поймы, уве личением стока болотных вод. На фоне снижения содержания кальция и щелочных металлов возросла роль магния, хотя ха рактер минерализации сохранился (табл. 7, 9). При этом общая жесткость осталась кальциевой, но величина ее выше, чем в реках Народе и Манье. Сезонные изменения содержания кальция и гидракарбонатов в реках имеют общие черты.
По нашим данным, содержание хлоридов в реке ниже, чем в реках Народе и Манье. Навряд ли различия могут быть боль шими (см. табл. 6-9). Скорее всего, такое содержание хлоридов можно объяснить отсутствием данных за 1978 г., когда оно во всех реках было самым высоким.
Полученные результаты показали, что содержание кремния, железа и перманганатная окисляемость в этой реке в несколько раз выше, чем в реках Народе и Манье. Об аммонийном азоте и ортафосфатах можно сказать то же самое. Причем тенденция
увеличения аммонийного азота и ортофосф~тов, отмеченная ра нее в других реках, проявляется и здесь. С 1979 по 1984 г.
среднегодовое содержание аммонийного азота увеличилось с 0,07 до 0,48 мг/л, а фосфора - с 0,02 до О, 1 мг/л. Река Манья впадает в самый многоводный приток р. Ля пина- р. Хулгу. По химическому составу воды, гидрохимиче скому режиму р. Хулга имеет не только ряд общих черт с пере численными реками, но и свои отличительные особенности. Как и
в других реках бассейна р. Ляпина, минерализация воды здесь низкая, но в основном гидракарбонатно-натриевая (табл. 1 О). Воды кальциевой группы были отмечены в 1980 г. в течение всего года, а в остальные годы только в осеннее время. По содержанию магния, натрия и калия р. Хулга занимает промежуточное положение между реками Налимаю, Маньей и Нарадой. Концентрации сульфатов и хлоридов ниже, чем в реках бассейна р. Маньи (см. табл. 7). Общая жесткость воды кальциево-магниевая, средняя многолетняя ее величина 0,45 мг·экв/л (см. табл. 10). По сравнению с реками Маньей и Народой количество биогенных элементов, кремния, железа и перманганатная окисляемость в р. Хулге выше. Тенденция к увеличению аммонийного азота прослеживается в течение всего периода исследований (0,03-0,3 мг/л), а ортафосфатов только до 1982 г. (0,04-0, 1 мг/л). В последние годы содержа ние фосфора снизилось до 0,06 мг/л (см. табл. 10).
Гидрохимию рек бассейна р. Щекурьи изучали в те же годы, что и других притоков р. Ляпина. Река Щекурья- типичная горная река, но заболоченность ее водосбора выше по сравнению с реками Народой, Маньей и даже Хулгой. Сток болотных вод в ее притоке- р. Ятрии самый большой из изу ченных нами стоков бассейна р. Ляпина. Поэтому различия в химическом составе вод этих двух рек значительны. По содержанию большинства компонентов р. Щекурья приближается к рекам Манье и Народе. В отличие от них в р. Щекурье содержится очень много кальция, средняя многолетняя его величина 8,1 мг/л (табл. 7, 11). Значительно выше концентрации щелочных металлов. Близкие величины этих компонентов установлены в р. Ятрии (табл. 7, 12). Общая жесткость воды в этих реках кальциевая, но в р. Ятрии содержится много магния. Средняя многолетняя величина общей жесткости в р. Ятрии самая высокая в бассейне р. Северной Сосьвы (см. табл. 7). По содержанию биогенных элементов, кремния, железа и по перманганатной окисляемости р. Щекурья ближе к рекам Манье и Народе, ар. Ятрия-к р. Налимаю (см. табл. 11, 12). Особенности годовых изменений этих компонентов повторяют таковые в реках бассейна р. Маньи.
На основании опубликованных данных Гидраметеослужбы по гидрологии нами был рассчитан годовой сток основных ионов в реках Щекурье и Хулге за ряд лет (табл. 13). Ионный сток в р. Щекурье за 1978-1981 гг. гидрокарбонатно-кальциевый. В многоводные годы он составлял 86-98, а в годы с меньшей водностью 24,6-41,2 тыс. т растворенного вещества в год.
В р. Хулге годовой сток главнейших ионов значительно выше, но вынос их рекой с 1 км 2 площади бассейна меньше (см. табл. 13). Вынос биогенных элементов с 1 км2 площади бассейнов обеих рек невысокий - от 5 до 60 кг в год (см. табл. 3, 4, 13).
Наряду с горными притоками в 1980 г. нами изучена по химическому составу воды равнинная р. Кемпаж. Это левый при ток р. Ляпина, текущий по заболоченной равнинной местности Западно-Сибирской низменности и отличающийся спокойным
Межгодовые изменения химического состава воды
течением. За исследованный период воды реки характеризовались низкой минерализацией и относились к гидракарбонатному классу кальциевой группы (табл. 14). Подобная картина была характерна для всех рек, обследованных в 1980 г. Сравнительный анализ показал, что содержание гидракарбонатов во
Таблица 1 3
Ионный сток рек Хулги и Щекурьи, тыс. т/год
Пр и меч а н и е. В знаменателе- показатель ионного стока. тfкм• в год. 32
р. Ятрии, мr/л
Т а блиц а 12 всех реках невысокое. В р. Кем даже годовые колебания его составляли 6,9-31,1 мг/л.
Среднегодовое количество сульфатов и хлоридов в реках сравнительно близко. Основные различия в химическом составе вод выявлены по содержанию кальция, магния, биогенных элементов и окисляемости. По нашим данным, содержание кальция в р. Кемпаже определяет ее промежуточное положение среди рек бассейна Хулги и Щекурьи (см табл. 14).
Однако содержание магния в реке высокое и близко к таковому в реках Ятрии и Налимаю, что обусловливает кальциево-магниевую жесткость воды в этих трех реках. Следует отметить, что среднегодовые величины железа в р. Кемпаже самые высокие, а количество аммонийного азота такое же, как среднее в горных реках Хулге и Народе. Однако по· содержанию ортафосфатов и растворимого органического вещества р. Кемпаж все-таки ближе к рекам Ятрии и Налимаю.
В заключение можно сказать, что воды изученных нами рек отличаются низкой минерализацией гидракарбонатного класса и только в период весенних паводков, кратковременно, могут изменять класс на сульфатный. Группа воды большей частью
Т а блиц а 14
Химический состав воды в притоках р. Ляпина в 1980 r., мr/л
и кальциевая, но в зависимости от типа питания может изменяться на натриевую или кальциево-магниевую. Содержание хлоридов в реках высокое. Растворимое органическое вещество содержится в небольших количествах, за исключением рек с повышенной заболоченностью пойм. В весеннее время перманганатная окисляемость даже в реках горного типа может увеличиться до 20-25 мг 0/л. В настоящее время биогенная нагрузка на изученные экосистемы невысокая, хотя за период исследований отмечена тенденция увеличения содержания аммонийного азота и фосфора во всех реках. Несмотря на усиление антропогенного воздействия, экосистема бассейна р. Северной Сосьвы сохраняет устойчивость и обеспечивает высокое воспроизводство ценных промысловых рыб.