II.2. Химический состав воды

Химический состав речной воды в значительной мере зависит от горных пород, слагающих бассейны рек. Реки Кемеровской области имеют повышенную карбонатную минерализацию. По дан­ным Марусенко Я.И. и др. наибольшая минерализация характерна для периода зимней межени, наименьшая отмечается в половодье. Концентрация ионов в многоводные и маловодные годы помещена в таблице 4.

Таблица 3.

Химический состав воды рек низкогорной части Алатауско-Шорского нагорья и Кузнецкой котловины (среднемноголетние данные).

Река — Пункт	Годы			Катионы			Анионы				Сумма
наблюдения		Cа2+	Mg2+		Na1++K1+				Cl1-		ионов
1	3	4	5		6		7	8	9	10	11
Томь	Многоводные	58,5	13,1		32,8		253,2	44,8	6,5	3.0	411,9
Новокузнецк	Маловодные	63,0	12,2		34,8		257,5	43,5	5,4	6.9	423,3
Уса	Многоводные	32,6	6,6		10,6		117,1	21,1	5,4	2.8	196,2
Междуреченск	Маловодные	39,0	5,5		10,7		151,7	16,5	4,5	1.7	229,6
Мрас-Су	Многоводные	78,5	16,8		7,6		306,0	24,6	2,5	2.1	438,1
Мыски	Маловодные	81,6	18,1		12,6		334,3	26,2	2,1	2.5	477,4
Тельбес	Многоводные	28,2	5,4		13,3		95,1	34,5	3,0	1.6	181,1
Тельб. рудник	Маловодные	37,4	7,0		17,3		141,1	31,0	3,8	1.6	239,2

Для анализа использовались данные о минерализации воды четырех крупных рек, принадлежащих бассейну Томи. Для того, чтобы проследить динамику ионного состава воды был использован интервал времени с начала 50^ых по первую по­ловину 80^ых годов ХХ века (1951-1985 гг.). На предварительно построенных за тот же период графиках динамики расходов воды в третий, пятый и седьмой месяцы были вы­явлены многоводные и маловодные фазы водного режима и соответствующие им кон­центрации ионов. Затем данные были осреднены.

Анализ таблицы показывает, что содержание анионов кальция, натрия и калия, а также гидрокарбонатионов в маловодные годы выше чем в многоводные (рис.8). Кон­центрации других ионов не подчиняются этой закономерности. Таким образом, при общей тенденции уменьшения стока карбонатная минерализация реч­ных вод должна расти.

Рис.8. Распределение некоторых ионов в реках юга Кузнецко-Салаирской области

Исследование динамики концентрации ионов кальция (Ca²⁺) произведено В.И. Силен­ковым Согласно его данным с середины 50^ых годов в стоке Томи (г. Междуреченск) произошло увеличение концентрации катионов кальция на 3,3 мг/л, а районе города Новокузнецка тот же показатель возрос более чем на 70 %. В бассейне Усы вынос Са²⁺ за тридцать лет увеличился на 3,8 мг/л. В.И. Силенков связывает рост среднего­довой концентрации катионов кальция с рядом, прежде всего, техногенных факторов. Он отмечает высокую степень корреляционных связей между усилением выноса ионов из ландшафта и ростом промышленного производства на юге Кемеровской области. Несомненно, увеличение промышленных выбросов в общем способствует смещению pH осадков в кислую сторону. Но при наличии карстующихся пород, развитии почти исключительно подземного карста как это отмечается на юге Кемеровской области в вехне-средней части бассейна Томи роль кислотности осадков в выщелачивании кар­бонатсодержащих пород не велика. По нашему мнению инфильтрация по­верхностных вод с рН смещенным в кислую сторону через почвенный горизонт и мате­ринскую породу карбонатсодержащих лессовидных суглинков благодаря буферности нейтрализует кислоность грунтовых вод.

В многоводные годы минерализация речных вод должна снижаться за счет уменьщения выноса кальция из карстовых областей. Благодаря обилию осадков зер­кало грунтовых вод расположено очень высоко, насышаются все вертикальные зоны движения воды карстовых областей. Доступ углекислоты к карстующемуся массиву заначительно сокращается и соответственно, вынос карбонатионов становится меньше чем в засушливые годы. При недостатке осадков грунтовое питание осуществляется из зоны полного насыщения, куда постоянно поступают уже обогащенные карбонатами воды из верхних зон. При этом минерализация стока воклюзов и рек растет. В итоге, рост карбонатной минерализации речных вод свидетельствует об устойчивой тенденции к сокращению речного стока.