книги / Метан в водных экосистемах

мых в Волгу вместе со сточными водами химической промышленно­ сти г. Вольск.

В черте г. Саратов и особенно ниже города содержание метана существенно возрастает, достигая в некоторых точках отбора 41,0 мкл/л. В центральной части водохранилища количество метана снижается. Здесь его значения колебались в небольших пределах - от 2,4 до 3,4 мкл/л (ср. сод. 2,7 мкл/л). В низовье содержание вновь увеличивается, варьируя в диапазоне от 2,4 до 20,0 мкл/л (ср. сод. 5,6 мкл/л).

Таким образом, исследования показывают, что как в Саратов­ ском, так и в Волгоградском водохранилищах максимальные содер­ жания метана фиксируются в их верхней части. По направлению к срединной части водохранилищ концентрация уменьшается до ми­ нимальных значений. В низовье содержание метана снова несколь­ ко возрастает.

Комплекс работ, проведенных на других водных объектах, пока­ зал, что распределение метана по их акватории контролируется, в первую очередь, литологическим типом осадков и лабильностью ор­ ганических веществ, содержащихся в них [263], а также притоком метана со сточными водами крупных промышленных центров и реч­ ными водами. Поэтому не вызывает сомнения, что и распределение метана по акватории водохранилищ Волги также обусловлено зави­ симостью от этих факторов. Отчетливое влияние литологического типа осадка на распределение метана в донных отложениях водо­ хранилищ Волги (а также Камы) было показано А.Н. Дзюбан (табл. 40), что подтверждает вышесказанное.

Таблица 40 Содержание метана в донных осадках различного типа

в водохранилищах Волги и Камы (по [85])

В нашем случае более высокие концентрации газа в верховье водохранилищ обусловлены тем обстоятельством, что в вершине как Саратовского, так и Волгоградского водохранилища расположе­ ны достаточно крупные города (областные центры - Саратов и Са­ мара), оказывающие, как показывают данные (табл.41), несомненно, определяющее влияние на повышение содержания метана как в во-

Таблица 41 Влияние городов на содержание метана в воде Средней и Нижней Волги (отбор проб по фарватеру; август 1988 ej____________

де, так и в донных отложениях прилегающей к этим городам аквато­ рии. По мере удаления от этих крупных источников - поставщиков органического вещества уменьшается и количество метана. При этом распределение метана по поперечному разрёэу (от одного бе­ рега к другому) отчетливо показывает, что наиболее высокие со­ держания метана приурочены к тому берегу, на котором и располо­ жен источник загрязнения (город). Так, города Нижний Новгород, Саратов, Хвалынск расположены на правом берегу р. Волга (рис. 44) и, как следствие, по поперечному разрезу более высокие кон­ центрации метана наблюдаются на правом берегу, постепенно уменьшаясь в направлении левого берега (табл.42). Город Самара, напротив, расположен на левом берегу и как видно из табл.42 к этому же берегу приурочены и более высокие концентрации газа. В тоже время р. Ока "делит" город Нижний Новгород на две части, в результате чего у берегов наблюдаются более высокие содержания метана, чем в центре, однако максимальные концентрации опреде­ лены на левом берегу, испытывающему наиболее мощное влияние города.

Дельта Волги. Анализ материала показывает тенденцию к уве­ личению содержания метана по направлению от вершины дельты к её морскому краю (табл.39), что характерно и для некоторых других

Рис. 44. Схема расположения разрезов по поперечному профилю р. Волга.

Цифрами обозначены номера разрезов

Таблица 42 Распределение содержания метана е воде по поперечному профилю

различных участков Средней и Нижней Волги (август 1988 г.)

г.Красноармейск

*- в скобках - среднее значение

дельт (см. раздел 6.3). При этом данную тенденцию ослабляет влияние крупных поставщиков органических веществ, каковыми яв­ ляются города или (и) загрязненные притоки, в зоне влияния кото­ рых четко фиксируется резкое повышение содержания метана в во­ де (табл.41).

Вдельте Волги, на участке г. Волгоград - г. Астрахань, концен­ трация газа изменяется от 1,9 до 140,0 мкл/л, в среднем составляя 15,0 мкл/л. В Волго-Донском канале, недалеко от соединения с Вол­ гой, содержание метана близко к содержанию, определенному в во­ де реки на участке, прилегающем к г. Волгоград.

Врукавах дельты концентрация метана варьирует в диапазоне

2,9-168,7 мкл/л, в среднем 22,8 мкл/л (табл.43). Максимальная кон­ центрация газа (168,7 мкл/л) определена в р. Ахтуба ниже д. Джанай - выше протоки Кигач (по данным [5] содержание метана в протоке Кигач составляет 100,0-400,0 мкл/л). Достаточно высокие концен­ трации выявлены и в рук. Бузан - 16,8-67,5 мкл/л, в среднем 25,5 мкл/л. В судоходном рукаве Бахтемир (ниже с.Икряное) содержание метана варьирует от 4,8 до 36,7 мкл/л (среднее содержание 16,6 мкл/л). На выходе из судоходного канала в воде устьевого взморья содержание метана падает до 2,9-9,3 мкл/л ср. сод. 5,5 мкл/л). Сни­ жение содержания метана при переходе от речных к морским водам наблюдали и в мае 1987 г. При этом особенно резкий спад (на поря­ док) происходит в диапазоне солености 1,0-2,0 °/00. Менее выражен­ ный спад (более чем в 2 раза) обнаружен при солености ~9°/00По­ добная тенденция характерна и для других зон смешения "река - море” (см. раздел 6.3).

Таблица 43

Содержание метана в некоторых рукавах Волги (август 1988 г.)

Цимлянское водохранилище. Цимлянское водохранилище явля­ ется одним из наиболее крупных в степной зоне. Оно образовано в 1952 г. в результате перекрытия реки Дон на 327-м километре от устья. Водохранилище вытянуто в северо-восточном направлении, имеет общую длину 281 км и предназначено для внутригодового и многолетнего регулирования водного стока р. Дон, улучшения усло­ вий судоходства, выработки электроэнергии, развития орошаемого земледелия.

Водохранилище расположено в регионе, подверженном влия­ нию сельскохозяйственных и промышленных предприятий. Сель­

Содержание метана в целом по водохранилищу в апреле 1987г. варьировало в пределах 3,5-52,0 мкл/л (среднее содержание 10.1 мкл/л). В Калачском плесе, в котором воды наименее трансформи­ рованы, а значит наиболее близки по составу к водам среднего те­ чения реки Дон, концентрация метана изменяется от 13,5 до 18,7 мкл/л, в среднем 15,9 мкп/л. В районе слияния вод Карповского и Калачского плеса его содержание составляло 7,3 мкл/л. В Чирском плесе концентрация метана заметно падает и колеблется в преде­ лах 5,8-11,4 мкл/л (среднее содержание 7,8 мкл/л). В Центральном плесе содержание газа ещё более уменьшилось и было минималь­ ным для данного периода (в среднем 4,1 мкп/л). В приплотинном участке содержание метана снова заметно увеличивается. Здесь его концентрация колеблется в значительных пределах - от 9,8 до 52.0 мкл/л. При этом аномально высокое его количество определено вблизи г. Волгодонск, несколько меньшее его содержание выявлено возле г. Цимлянск (13,5 мкл/л). Без учета концентрации, определен­ ной вблизи г. Волгодонск (52,0 мкл/л) в приплотинном участке на­ блюдается следующий диапазон колебаний - 9,8-13,5 мкл/л (ср. сод. 11,6 мкл/л). Таким образом, в Цимлянском водохранилище выявле­ на отчетливая тенденция уменьшения концентрации метана в на­ правлении Калачский плес - Чирской плес - Центральный плес, т.е. уменьшение концентраций газа происходит по мере удаления от верховья водохранилища. В приплотинном участке, испытывающем мощное антропогенное влияние городов Волгодонск и Цимлянск, содержание метана снова повышается и особенно резко в воде ото­ бранной вблизи г. Волгодонск.

В октябре этого же года был произведен подробный отбор проб поверхностной воды в Приплотинном и частично в Центральном плесе. По результатам исследования построена схема распределе­ ния содержания метана в этой части Цимлянского водохранилища (рис.46). В целом содержание метана в воде были близки к содер­ жаниям, выявленным в апреле, и изменялись в пределах 4,9-56,0 мкл/л (среднее содержание 8,6 мкл/л). Как видно из рис.46, в воде изучаемого участка Цимлянского водохранилища в данный период преобладали концентрации метана от 5,0 до 10,0 мкл/л. Отчетливо наблюдается приуроченность более высоких его содержаний (10,0- 16.0 мкл/л) к конусам выноса рек Аксай Есауловский, Аксай Курмоярский, Цимла, Россошь, а также приплотинному участку.

Волчихинское водохранилище. Волчихинское водохранилище расположено на р.Чусовая, в пределах территории Свердловской области. По химическому составу его воды чаще относят к сульфат­ ному классу, группе кальция. Минерализация воды средняя (Госу-