Формування і динаміка хімічного складу річкових вод лівобережних приток Дніпра у зоні лісостепу

За даними багатьох гідрохімічних досліджень річкові води Лівобережно-Дніпровської лісостепової провінції (рр. Удай, Сула, Хорол, Псел та ін.) в умовах, близьких до природних, характеризувалися чітко вираженою належністю до гідрокарбонатного кальцієвого, гідрокарбонатного кальцієво-магнієвого або гідрокарбонатно-сульфатного кальцієво-магнієвого типу [1,2]. Однією з причин формування такого складу річкових вод є особливості широко розповсюджених регіональних грунтів і порід з характерними солонцюватими включеннями та підвищеним вмістом розчинних солей (соди, сульфатів, хлоридів натрію і калію). При цьому, мінералізація річкових вод даного регіону не перевищувала 323-571 мг/дм3 протягом літньо-осінньої та зимової межені, знижуючись під час весняного водопілля до 100-200 мг/дм3. Помітного забруднення річок типовими речовинами чисто антропогенного походження не спостерігалося [1].

На сьогодні в більшості річок зазначеного регіону тип води практично не змінився. Однак у її хімічному складі відбулися певні і досить відчутні зміни. Вони полягають насамперед в зростанні величини мінералізації води (у меженні періоди до 600-700 і навіть 1000 мг/дм3) та абсолютного і відносного вмісту головних іонів природно-антропогенного походження (натрію і магнію, сульфатів і хлоридів, рідше гідрокарбонатів і карбонатів) [1,2]. Показово, що в басейнах рр.Сула і Псел (як і в межах України в цілому) середній склад мінеральних речовин антропогенного походження призводить до формування і зростання ролі вод характерного хлоридно-сульфатного натрієво-магнієвого типу.

Протягом останніх десятиріч подібне явище, а також загальне зростання мінералізації річкових вод, зумовлене антропогенними чинниками, носить постійний і цілком закономірний характер. Постійно збільшувався також вміст типових забруднювальних речовин промислового, господарсько-побутового і сільськогосподарського походження (важких металів, фенолів, нафтопродуктів, синтетичних поверхнево активних речовин, сполук азоту і фосфору, органічних речовин тощо). В той же час слід наголосити, що зазначені односпрямовані зміни хімічного складу ручкових вод відбуваються на тлі характерних для кожної річки періодичних коливань річного стоку.

В зв’язку з цим основною метою даної роботи було дослідження і оцінка хімічного складу і рівнів забрудненості вказаних водотоків даної частини дніпровського басейну на сучасному етапі, їх динаміки у часі, виявлення частки і співвідношень різних чинників (природних і антропогенних) у формуванні якості річкових вод (на основі математико-статистичного аналізу даних багаторічних гідрохімічних спостережень).

Виконані дослідження охопили період 1981-1998 рр., який майже повністю співпав з останнім за часом повним циклом багаторічних коливань водності рр. Сула і Псел (рис.) і в найбільшій мірі був забезпечений вихідною гідрохімічною інформацією.

Як зазначалося нами раніше [3-5], протягом цього періоду в гідрохімічному режимі багатьох малих і середніх водотоків дніпровського бассейну відбулися характерні і досить відчутні зміни. Їх початок (1991-1992 рр.) практично співпав з зародженням і наступним інтенсивним розвитком стагнаційних процесів в соціально-економічний сфері України. Це зумовило помітне зменшення загального антропогенного навантаження на всі водні об’єкти

Рис. Різницеві інтегральні криві модульних коефіцієнтів річного стоку р.Псел (ряд 1) і р.Сула (ряд 2).

басейну Дніпра. Крім того, саме напередодні цих років водний режим досліджених річок (Сули, Псла та їх основних притоків) характеризувався черговою зміною багатоводної фази на маловодну (див.рис.). Оскільки вказані чинники відіграють вирішальну роль у формуванні і динаміці якості поверхневих вод суходолу, саме їм була приділена основна увага при інтепретації отриманих гідрохімічних даних.

Головні йони, завислі речовини. Середньобагаторічні концентрації окремих компонентів йонно-сольового складу та мінералізація води (і) у притоках Дніпра, що протікають у лівлбережній частині лісостепової зони його басейну помітно (в 1,5-2 рази) перевищують аналогічні показники для річок правобережного Полісся України [4,5]. Найвищі середньорічні концентрації головних іонів знайдені у водах рр.Сула нижче м.Лубни (SO42--110, Cl--108,2; Ca2+-94,6; (Na++K+)-140,1; і-910 мг/дм3) і Хорол в районі м.Миргород (SO42--226, Cl--193, Ca2+-110, (Na++K+)-209, і-1264 мг/дм3). При цьому, води р.Хорол, особливо, за значеннями середніх концентрацій (С2) SO42-, Cl-, Na+ i K+ протягом 1991-1998 рр. наближаються до типових річкових вод степової зони басейну Дніпра.По всіх пунктах спостережень, розміщених на досліджених річках, концентрації SO42-, Cl- і величини і в порівнянні з аналогічними концентраціями відповідних інгредієнтів протягом 1981-1990 рр. (С1) значно зросли (у випадку Na+ i K+ вказане співвідношення мало місце тільки на частині досліджених створів). В той же час для завислих речовин (за винятком створів р.Псел-с.Запсілля і р.Хорол-м.Миргород) має місце цілком протилежна добре виражена закономірність. Так, наприклад, у водах р.Сула вище м.Лубни протягом першого періоду вміст завислих речовин становив 29,1 мг/дм3, протягом другого – 17,4 мг/дм3; нижче міста відповідно 32,6 і 19,3 мг/дм3. При цьому просторовий і часовий розподіл такого важливого компоненту йонно-сольового складу як Са2+ був практично однорідним (в межах 73,9-110 мг/дм3).