ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОЛЛЕКТОРНЫХ СИСТЕМ НА ЭКОСИСТЕМЫ ВОДОЕМОВ В КАРАКАЛПАКСТАНЕ: ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

263 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОЛЛЕКТОРНЫХ СИСТЕМ НА ЭКОСИСТЕМЫ ВОДОЕМОВ В КАРАКАЛПАКСТАНЕ: ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ Хожамуратова Р.Т. КГУ имени Бердаха, DSc, доцент Жангабаев Д. Ташкент, НИИИВП докторант Жанабаева А. КГУ имени Бердаха, магистрант DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.17392991 Аннотация Данное исследование посвящено комплексному анализу воздействия коллекторно-дренажных систем на экосистемы водных объектов Республики Каракалпакстан в условиях острого дефицита и деградации водных ресурсов Приаралья. Изучены гидрологические и экологические аспекты сброса дренажных вод, являющихся неотъемлемой частью орошаемого земледелия. Установлено, что сброс коллекторно-дренажных вод (КДВ) приводит к существенному росту минерализации воды в нижнем течении реки Амударьи и является основной причиной формирования антропогенных ирригационно-сбросовых озер с неустойчивым гидрорежимом. Экологический анализ показал, что КДВ служат главным источником химического загрязнения (солями, тяжелыми металлами и биогенными элементами), вызывая превышение ПДК и способствуя эвтрофикации водных объектов. Отмечен высокий риск вторичного засоления почв при попытках повторного использования КДВ для орошения. Ключевые слова: Коллекторно-дренажные воды (КДВ), экосистема водоемов, минерализация воды, химическое загрязнение, засоление почв, эвтрофикация, гидрологический режим, Амударья, Приаралье. Abstract: This study presents a comprehensive analysis of the impact of collector-drainage systems on aquatic ecosystems in the Republic of Karakalpakstan, given the acute shortage and degradation of water resources in the Aral Sea region. The research examines hydrological and ecological aspects of drainage water discharge, which is an integral part of irrigated agriculture. It has been established that the discharge of collector-drainage water (CDW) leads to a significant increase in water mineralization in the lower reaches of the Amu Darya River and is the primary cause of the formation of anthropogenic irrigation-discharge lakes with unstable hydrological regimes. Ecological analysis revealed that CDW serves as the main source of chemical pollution (salts, heavy metals, and nutrients), causing exceedance of maximum allowable concentrations and contributing to the eutrophication of water bodies. A high risk of secondary soil salinization was noted in attempts to reuse CDW for irrigation. Keywords: Collector-drainage waters (CDW), aquatic ecosystem, water mineralization, chemical pollution, soil salinization, eutrophication, hydrological regime, Amu Darya, Aral Sea region Введение. Республика Каракалпакстан, расположенная в нижнем течении реки Амударьи, является регионом с критическим состоянием водных ресурсов. 264 Катастрофа Аральского моря и острый дефицит речного стока ставят перед регионом сложнейшие задачи по обеспечению населения и сельского хозяйства водными ресурсами. Орошаемое земледелие, которое является основой экономики региона, невозможно без разветвленной коллекторно-дренажной сети. Эта система выполняет жизненно важную функцию – отвод избыточной влаги и солей с полей для предотвращения засоления почв. Однако коллекторные системы, будучи неотъемлемой частью ирригации, одновременно выступают в качестве основного источника антропогенного загрязнения поверхностных вод. Сброс коллекторно-дренажных вод (КДВ) в естественные водотоки и понижения формирует вторичные водоемы (ирригационно-сбросовые озера), а также существенно влияет на качество воды в Амударье. Таким образом, коллекторная система создает сложный гидрологический и экологический парадокс: она спасает земли от засоления, но загрязняет воду, которая является главным дефицитным ресурсом. Данное исследование посвящено комплексному анализу воздействия коллекторных систем на экосистемы водоемов Каракалпакстана с учетом их гидрологических и экологических аспектов, что является критически важным для разработки устойчивых стратегий водопользования в условиях Аральского кризиса. Актуальность исследования воздействия коллекторных систем на экосистемы водоемов Каракалпакстана определяется несколькими ключевыми факторами: Каракалпакстан находится в зоне критического дефицита пресной воды. В условиях сокращения стока Амударьи, качество остающихся водных ресурсов становится главным лимитирующим фактором устойчивого развития. Коллекторно-дренажные воды (КДВ), несущие высокие концентрации солей, пестицидов и тяжелых металлов, являются основным источником загрязнения и повышения минерализации воды в Амударье и локальных водоемах, что напрямую угрожает здоровью населения и деградирует биоразнообразие. Несмотря на роль коллекторов в мелиорации, их сброс в водоемы и последующая практика повторного использования КДВ для орошения (в условиях дефицита чистой воды) несет высокий риск вторичного засоления и хлоридного засоления орошаемых почв. Анализ экологического состояния земельных ресурсов с учетом качества КДВ является ключевым для обеспечения продовольственной безопасности региона. КДВ способствуют эвтрофикации и формированию неустойчивых гидрохимических режимов в антропогенных ирригационно-сбросовых озерах. 265 Эти водоемы, которые служат важными рыбохозяйственными объектами, подвергаются значительному антропогенному воздействию, что приводит к нарушению биологического баланса и требует разработки мер по их экологической реабилитации и устойчивому управлению. В условиях изменения климата и ограниченных возможностей для капитальной очистки дренажных вод, существует острая необходимость в разработке научно обоснованных рекомендаций и стратегий по: • Рациональному размещению и управлению коллекторнодренажным стоком. • Снижению его негативного воздействия на Амударью. • Оценке экологической безопасности повторного использования КДВ для орошения. Таким образом, исследование имеет высокую практическую и научную актуальность, поскольку его результаты могут быть использованы для совершенствования региональной политики в области охраны водных ресурсов, мелиорации и обеспечения экологической безопасности Каракалпакстана. Сброс коллекторно-дренажных вод в естественные понижения и впадины привел к образованию многочисленных ирригационно-сбросовых озер, которые являются конечными водоприемниками, замещая естественные водные объекты, иссушаемые в условиях дефицита стока Амударьи. Сброс коллекторно-дренажных вод непосредственно в реку Амударью приводит к устойчивой тенденции роста минерализации воды вниз по течению на территории Каракалпакстана. Гидрорежим озер, сформированных на коллекторно-дренажной воде, часто неустойчив и зависит от объемов сброса, что негативно сказывается на стабильности водной экосистемы. Коллекторнодренажные воды, несмотря на загрязнение, рассматриваются как источник для повторного орошения, что может изменить их сток и состав, однако такое использование несет риск вторичного засоления орошаемых почв (в основном хлоридного типа). Экологические Аспекты 1. Химическое Загрязнение Водных Объектов: Коллекторнодренажные воды служат основным источником химического загрязнения водоемов (включая Амударью и антропогенные озера) и почв, вызывая превышение ПДК по ряду веществ. o Засоление: Увеличение концентрации ионов хлора и сульфатов приводит к общему засолению воды, что нарушает биологический баланс и повышает риск засоления почв в прилегающих районах. 266 o Тяжелые Металлы и Пестициды: Обнаружено превышение ПДК по тяжелым металлам (медь, хром, мышьяк) и присутствие остатков пестицидов (например, линдан), которые проникают в почвогрунты и загрязняют речные воды (таблица 1.). Химическое загрязнение водных объектов является одним из наиболее критических экологических аспектов воздействия коллекторно-дренажных вод (КДВ) в Каракалпакстане. КДВ, формирующиеся в результате промывки засоленных орошаемых земель, содержат высокую концентрацию солей и агрохимикатов. 1-таблица Основные загрязнители и их влияние Категория загрязнителя Конкретные вещества/показатели Характер воздействия Соли (Минерализация) Общая минерализация, ионы хлора (Cl), Ионы Сульфатов (SO4) Приводит к увеличению минерализации воды в Амударье и в КДВ. Вызывает засоление и хлоридное засоление почв при повторном орошении, нарушает биологический баланс. Биогенные Элементы Нитриты, Аммонийный Азот, Нитраты, Фосфор Приводят к эвтрофикации водоемов (цветению воды). В речной воде (Амударья) наблюдается рост: нитритов, фосфора. В озерной воде концентрации биогенов. Органические Вещества Химическое Потребление Кислорода (ХПК) Показатель общего загрязнения органическими веществами, что свидетельствует о накоплении загрязнений вниз по течению. Тяжелые Металлы и Пестициды Медь, Хром, Мышьяк, Линдан (ГХЦГ) Вызывают превышение ПДК. Пестициды (например, линдан) проникают в почвогрунты и влияют на здоровье биоты и человека. Данные основаны на результатах многолетних наблюдений и исследований гидрохимического режима Амударьи и коллекторно-дренажных вод в Каракалпакстане. 267 Ключевые Выводы по Загрязнению: ➢ Воды Амударьи, несмотря на огромный объем, по Индексу Загрязнения Воды (ИЗВ) соответствуют 3-му классу ("умеренно загрязненные") уже в низовьях, что в значительной мере связано со сбросом коллекторно-дренажных вод. ➢ Избыток биогенных элементов в антропогенных озерах обуславливает формирование эвтрофных гидробиоценозов, что дестабилизирует экосистемы и приводит к ухудшению качества воды для любых видов использования, включая рыбоводство. Избыток биогенных элементов (азот, фосфор), выносимых с дренажными водами, обуславливает формирование гидробиоценозов по эвтрофному типу в ирригационно-сбросовых озерах, что ведет к цветению воды и ухудшению ее качества. Выводы и Рекомендации 1. Необходимость Комплексного Мониторинга: Требуется внедрение и развитие эффективных систем экоаналитического мониторинга гидрохимического режима Амударьи и коллекторно-дренажных вод для оценки антропогенной нагрузки. 2. Стратегии Снижения Нагрузки: Обоснована необходимость разработки и реализации стратегий охраны водных ресурсов и мер по снижению антропогенной нагрузки, включая очистку или рациональное управление коллекторными водами перед их сбросом или повторным использованием. Использованная литература: 1. Государственные стандарты (O’z DSt) и санитарные нормы (СанПиН) по качеству воды и ПДК загрязняющих веществ в водных объектах. 2. Сейтмуратова Э.М. Экологическая оценка использования коллекторно-дренажных вод для повторного орошения в Республике Каракалпакстан. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Ташкент, 2022. 3. Кошеков К.Т. и др. К вопросу экологической оценки гидрохимического режима р. Амударьи в различных створах на территории Республики Каракалпакстан. Научный журнал Universum: Химия и биология. 2023. № 6 (108). 4. Чембарисов Э.И., Хожамуратова Р.Т., Рахимова М.Н., Шодиев С.Р. Динамика изменения качества речных вод Узбекистана / В сб. матер. международной научно-практической конференции «Приоритетные направления современной науки, образования и технологий». – Россия, Москва, 2020. –С. 201-205. 5. Хожамуратова Р.Т., Чембарисов Э.И. Оценка пригодности коллекторных вод для орошения сельскохозяйственных культур и обводнения пастбищно сенокосных угодий Республики Каракалпакстан / В сб. матер. международной научно-практической конференции «Сельское хозяйство - 2020». – Украина, 2020. – С. 32. 268