Оценка изменений гидрологического режима и химического состава вод Васюганского болота под влиянием осушения и пирогенного фактора
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2024.304Аннотация
В статье проведена оценка изменений уровенного режима Васюганского болота, химического состава вод и потоков макрокомпонентов, органических веществ в системе болото-река в таежной зоне Западной Сибири и их трансформации под влиянием лесомелиорации, пирогенного фактора и природно-климатических изменений. Анализ гидрологического режима показал, что на осушенном участке Васюганского болота отмечено достоверное снижение уровней и увеличение амплитуды их колебания в 1,6 раза. Влияние пирогенного фактора выражается в повышении отметок среднегодовых уровней болотных вод и амплитуды их колебания. В химическом составе вод осушенного участка Васюганского болота отмечено повышение концентраций Са2+, Mg2+, Feобщ, Cl-, К+, Na+, Cl-, SО42–, NO3-, Сорг. В речных водах наблюдается рост содержания NH+4, Feобщ, Cl-, SO42-, NO-3, а также Сорг. Влияние пирогенного фактора на химический состав выражается в повышении в водах величины рН и содержания ионов K+, Na+, SО42–, NО–3, HCО3–, а также Са2+, Mg2+, Feобщ. В связи с зарастанием каналов наблюдается процесс самовосстановления болота, а вблизи каналов формируются зоны подпора, и происходит увеличение колебаний уровней, как следствие химический состав вод осушенного и естественного участков Васюганского болота в отдельные периоды имеет минимальные отличия. Исследования показали, что вынос химических веществ с осушенного участка Васюганского болота преобладал в 2015 год и составил 1896 т, из которых вынос Сорг был равен 42% или 789 т. В перспективе изменения климата, рост температуры воздуха и количества атмосферных осадков в регионе, вероятно, будет способствовать выносу биогенных элементов и органических веществ с болот и повышению их концентрации в речных водах в летний период.
Ключевые слова:
болото, река, осушение, пирогенный фактор, химический состав вод, уровенный режим, Западная Сибирь
Скачивания
Библиографические ссылки
Ахметьева, Н. П., Лапина, Е. Е., Михайлова, А. В. (2011). Изменение химического состава болотных вод после пожаров 2010 года (на примере водосбора Иваньковского водохранилища). Труды Инсторфа, 4 (57), 12-16.
Ахметьева, Н. П., Михайлова, А. В., Кричевец, Г. Н., Беляев, А. Ю. (2020). Торфяные болота центральных областей европейской части России: их трансформация за последние 100 лет. М.: ГЕОС.
Батуев, В. И. и Калюжный, И. Л. (2020). Анализ факторов, определяющих многолетнее изменение стока с олиготрофных болот. Водное хозяйство, 6, 28-46.
Иванов, К. Е. (1953). Гидрология болот. Л.: Гидрометеоиздат.
Калюжный, И. Л. (2018). Общие черты формирования гидрохимического режима основных типов болот России. Метеорология и гидрология, 8, 72-81.
Лисс, О. Л., Абрамова, Л. И., Аветов, Н. А., Березина, Н. А., Инишева, Л. И., Курнишкова, Т. В., Слука, 3.А., Толпышева, Т. Ю., Шведчикова, Н. К. (2001). Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. Тула: Гриф и К.
Наставление гидрометеорологическим станциям и постам (1990). Л.: Гидрометеоиздат. Вып. 8.
Потапова, Т. М., Марков, М. Л., Задонская, О. В. (2020). Установление гидрохимического фона верховых болот различных регионов России для обоснования нормативов допустимого воздействия на болота. Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 65 (3), 455-467. https://doi.org/10.21638/spbu07.2020.303
Савичев, О. Г., Мазуров, А. К., Рудмин, М. А., Хващевская, А. А., Даулетова, А. Б. (2018). Фоновые показатели эколого-геохимического состояния вод верховых болот в таежной зоне на территории Российской Федерации. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 329 (9), 101-116.
Украинцев, А. В. (2017). Особенности миграции химических элементов в снежном покрове и поверхностных водах в районах лесных пожарищ Центральной Бурятии. Дисс. … канд. геол.-минер. наук. Улан-Удэ.
Харанжевская, Ю. А. (2022). Анализ сезонной и многолетней динамики химического состава вод осушенного участка Васюганского болота. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 333 (8), 215-225. https://doi.org/10.18799/24131830/2022/8/3649
Харанжевская, Ю. А. (2023). Особенности уровенного режима осушенного участка северо-восточных отрогов Васюганского болота. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 334 (12), 97-108.
Харанжевская, Ю. А., Синюткина, А. А., Гашкова, Л. П. (2019). Интегральная оценка пирогенной нагрузки по содержанию Cu, Pb, Zn и Cd в компонентах Васюганского болота (Западная Сибирь). Геосферные исследования, 4, 62-73.
Харюткина, Е. В., Логинов, С. В., Усова, Е. И., Мартынова, Ю. В., Пустовалов К. Н. (2019). Тенденции изменения экстремальности климата Западной Сибири в конце ХХ - начале ХХI веков. Фундаментальная и прикладная климатология, 2, 45-65.
Berezin, A. E. Bazanov, V. A., Skugarev, A. A., Rybina, T. A., Parshina, N. V. (2014). Great Vasyugan Mire: Landscape structure and peat deposit structure features.International Journal of Environmental Studies, 71 (5), 618-623. https://doi.org/10.1080/00207233.2014.942537
Bourgault, M.-A., Larocque, M., Garneau, M. (2019). How do hydrogeological setting and meteorological conditions influence water table depth and fluctuations in ombrotrophic peatlands? Journal of Hydrology, X, 00032. https://doi.org/10.1016/j.hydroa.2019.100032
Emmerton, C. A., Cooke, C. A., Hustindss, S., Silins, U., Emelko, M. B., Lewis, T., Kruk, M. K., Taube, N., Zhu, D., Jackson, B., Stone, M., Kerr, J. G., Orwin, J. F. (2020). Severe western Canadian wildfire affects water quality even at large basin scales. Water Research, 116071. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.116071
Finér, L., Lepistö, A., Karlssоn, K., Räike, A., Härkönen, L., Huttunen, M., Jоensuu, S., Kоrtelainen, P., Mattssоn, T., Piirainen, S., Sallantaus, T., Sarkkоla, S., Tattari, S., Ukоnmaanahо, L. (2021). Drainage fоr fоrestry increases N, P and TОC expоrt tо bоreal surface waters. Science оf The Tоtal Envirоnment, 762, 144098. https://doi.org/10.1016/j.scitоtenv.2020.1440
Groisman, P. Ya. and Gutman, G., eds (2013). Regional Environmental Changes in Siberia and Their Global Consequences. (Environmental Science and Engineering.) Springer Nature.
Haapalehto, T., Kotiaho, J. S., Matilainen, R., Tahvanainen, T. (2014). The effects of long-term drainage and subsequent restoration on water table level and pore water chemistry in boreal peatlands. Journal of Hydrology, 519, 1493-1505. doi:10.1016/j.jhydrol.2014.09.013
Kharanzhevskaya, Yu. A. (2022). Effect of Drainage on Spatio-Temporal Variation in Water Chemistry of the Great Vasyugan Mire. Geography and Natural Resources, 43 (1), S36-S43. https://doi.org/10.1134/S1875372822050110
Kharanzhevskaya, Yu. A. and Sinyutkina, A. A. (2021). Effects of wildfire on the water chemistry of the northeastern part of the Great Vasyugan Mire (Western Siberia). IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 928, 012006. https://doi.org/10.1088/1755-1315/928/1/012006
Kharuk, V. I., Ponomarev, E. I., Ivanova, G. A., Dvinskaya, M. L., Coogan, S. C., Flannigan, M. D. (2021). Wildfires in the Siberian taiga. Ambio, 50, 1953-1974. https://doi.org/10.1007/s13280-020-01490-x
Kiselev, M. V., Vоrоpay, N. N., Dyukarev, E. A., Kurakоv, S. A., Kurakоva, P. S., Makeev, E. A. (2018). Autоmatic meteоrоlоgical measuring systems fоr micrоclimate mоnitоring. IОP Cоnference Series: Earth and Envirоnmental Science, 190, 012031. https://dоi.оrg/10.1088/1755-1315/190/1/012031
Lydersen, E., Høgberget, R., Moreno, C. E., Garmo, Ø. A., Hagen, P. C. (2014). The effects of wildfire on the water chemistry of dilute, acidic lakes in southern Norway. Biogeochemistry, 119, 109-124. https://doi.org/10.1007/s10533-014-9951-8
Maloletko, A. A., Sinyutkina, A. A., Gashkova, L. P., Kharanzhevskaya, Yu. A., Magur, M. G., Voistinova, E. S., Ivanova, E. S., Chudinovskaya, L. A., Khaustova, A. A. (2018). Effects of long-term drainage on vegetation, surface topography, hydrology and water chemistry of north-eastern part of Great Vasyugan Mire (Western Siberia). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 211 (1), 012033. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/211/1/012033
Rust, A. J., Hogue, T. S., Saxe, S., McCray, J. (2018). Post-fire water-quality response in the western United States.International Journal of Wildland Fire, 27 (3), 203-216. https://doi.org/10.1071/wf17115
Savichev, O. G., Mazurov, A. K., Pipko, I. I., Sergienko, V. I., Semiletova, I. P. (2016). Spatial patterns of the evolution of the chemical composition and discharge of river water in the Ob River basin. Doklady Earth Sciences, 466 (1), 59-63. https://doi.org/10.1134/S1028334X16010141
Sinyutkina, A. А. (2021). Drainage cоnsequences and self-restоratiоn оf drained raised bоgs in the sоuth-eastern part оf Western Siberia: Peat accumulatiоn and vegetatiоn dynamics. Catena, 205, 105464. https://dоi.оrg/10.1016/j.catena.2021.105464
Sinyutkina, A. A., Gashkova, L. P., Koronatova, N. G., Maloletko, A. A., Mironycheva-Tokareva, N. P., Russkikh, I. V., Serebrennikova, O. V., Strel’nikova, E. B., Vishnyakova, E. K., Kharanzhevskaya, Yu. A. (2020). Post-fire ecological consequences within the drained site of the Great Vasyugan Mire: retrospective water-thermal regime and pyrogenic disturbance estimation. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 408, 012037. https://doi.org/10.1088/1755-1315/408/1/012037
Sulwiński, M., Mętrak, M., Wilk, M., Suska-Malawska, M. (2020). Smouldering fire in a nutrient-limited wetland ecosystem: Long-lasting changes in water and soil chemistry facilitate shrub expansion into a drained burned fen. Science of The Total Environment, 746, 141142. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141142
Xu, X., Lu, K., Wang, Z., Wang, M., Wang, S. (2021). Effects оf drainage оn dissоlved оrganic carbоn (DОC) characteristics оf surface water frоm a mоuntain peatland. Science оf The Tоtal Envirоnment, 789, 147848. https://doi.org/10.1016/j.scitоtenv.2021.1478
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
