Гидроминеральные лечебные ресурсы озер Минусинской котловины

Краткое описание

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений...3

ВВЕДЕНИЕ... 4

Глава 1. Природные условия Минусинской котловины ...8

1.1. Ландшафтно-климатическая характеристика территории...8

1.2. Растительный и почвенный покров озёрных котловин... 13

Глава 2. Методика полевых и лабораторных исследований...16

2.1. Методика полевых работ... 16

2.2. Методика лабораторных исследований...16

Глава 3. Состояние изученности лечебного использования озёр...19

Глава 4. Основные сведения о бальнеологических водах

и лечебных грязях, нормативные критерии их оценки... 23

Глава 5. Состав озёрных вод и донных отложений ... 31

5.1. Общая характеристика исследованных озёр...31

5.2. Химический состав озёрных вод...38

5.3. Основные физико-химические и бальнеологические свойства донных отложений озёр, их качественная оценка... 53

5.4. Анализ минеральной и органической составляющих донные отложения озёр... 105

Глава 6. Экологическая и ресурсная оценка исследованных

озёр и перспективы их использования...146

6.1. Санитарно-микробиологическое состояние озёр...146

6.2. Эколого-геохимическая оценка воды и донных отложений озёр...159

6.3. Ресурсная оценка лечебных грязей и перспективы

их использования...167

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...186

Список литературы...189

• Список сокращений

АМБ - аммонифицирующие бактерии

БАВ - биологически активные вещества

ГВ - гигроскопическая вода

ГК - гуминовые кислоты

ДНБ - денитрифицирующие бактерии

Сух. в-во — сухое вещество щ

СРБ - сульфатредуцирующие бактерии

С аир. на МП А - сапрофитные бактерии на мясопептонном агаре ЖБ - железобактерии

ИК - спектроскопия - инфракрасная спектроскопия (метод анализа) КОЕ/г - колониеобразующие единицы на 1 г. Коли - титр - концентрация бактерий группы кишечной палочки КМАФАнМ - мезофильные аэробные и факультативно 4 анаэробные микроорганизмы

Титр - перфрингенс - концентрация гангренозных палочек

Мик. сапр. микобактерии сапрофиты

М - минерализация, например, в формуле Курлова:

SO4 92 С1 6 НСО3 2 М 48.0 -------------------------------

(Na+K) 82 Mg 14 Са 4

Сорг. - углерод органический

* С/Н - атомное отношение углерод к водороду

Тион. - тионовые бактерии ФК - фульвокислоты

4
Введение

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность изучаемой проблемы продиктована стратегическим направлением в развитии курортологии, опирающемся на рациональное использование и охрану природных лечебных ресурсов. Уникальность природного комплекса Минусинской котловины в которой располагаются многочисленные озёра, подтверждается работами исследователей: М.Г. Курлова, Б.Н. Лиханова, М.Н Хаустова, В.С Кусковского, А.С.Кривошеева, А.П. Хасанова, А.А. Мистрюкова, В.И Русанова, Г.Ф. Слуцкой, В.П. Парначева, С.Л. Шварцева, Ю.Г. Копыловой, Н.А. Макаренко и других.

В последние годы в Западной и Восточной Сибири существенно возросла курортная значимость внутренних водоемов. Особую важность этот вопрос приобретает в связи с задачей развития здесь курортной отрасли и освоения местной ресурсной базы. Уже на протяжении векового периода озерная минеральная вода и лечебные грязи отдельных водоемов данного региона используются в лечебных целях (курорты "Озеро Шира", "Учум", "Тагарское»). Высокая минерализация и специфика химического состава, выраженная биологическая активность рапы и донных отложений минерализованных озёр, позволяют расширить рамки традиционного применения этих природных факторов за счет получения на их основе лечебных концентратов и композитов для использования во внекурортной практике. Кроме того, существует необходимость проведения экологического мониторинга и организации природоохранных мероприятий на действующих курортах и минеральных озерах, перспективных для рекреационной деятельности.

Лечебные грязи и минерализованные воды озёр составляют важную группу природных ресурсов и подлежат учету. Достоверной и объективной формой учета информации о различных природных ресурсах являются кадастры, позволяющие на основе анализа состояния природных объектов, дать объективную оценку, выбрать оптимальные направления и объём их использования.

Таким образом, оценка современного состояния озёр исследуемой территории, возможностей курортно-рекреационного освоения новых водных объектов, учет и определение направлений рационального использования природных лечебных ресурсов, приобретает не только теоретическое, но и важное практическое значение.

5

Целью работы является оценка качества гидроминеральных ресурсов озер Минусинских впадин для рационального использования в санаторно-курортных целях.

Задачи исследований:

1) - оценить качество, систематизировать и классифицировать гидроминеральные ресурсы исследованных озёр в соответствии с современными нормативными критериями для лечебного использования.

2) - выявить особенности лечебных грязей исследуемой территории на основе изучения состава минеральных и органических компонентов.

3) - дать эколого-геохимическую оценку составу озёрных вод и донных отложений по результатам санитарно-микробиологического, микроэлементного и радионуклидного анализов озёрной воды и донных отложений.

4) - оценить предварительно запасы грязевых ресурсов (по категории Сг), выявить наиболее перспективные объекты для первоочередного курортологического освоения.

5) - наметить возможные направления рационального использования природных лечебных ресурсов по результатам комплексной оценки озёрной рапы и донных отложений.

Фактический материал. В основу работы положены результаты поисково -оценочных работ, выполненные автором, на 33 озёрах Красноярского края и Республики Хакасия за период с 1995 г. по 2002 г. Проанализированы фондовые материалы по озёрам исследуемой территории, предоставленные Минусинской ГГП, а также опубликованные литературные сведения по этому вопросу. В комплексе работ, выполненных лично автором, наряду с полевыми обследованиями озёр проведено около 3000 аналитических определений с использованием разных физико-химических методов исследования. Выполнение работы осуществлялось в рамках договора с Министерством здравоохранения России (фрагмент «Оценка современного состояния рекреационного потенциала восточных регионов России») и программы КПР РХ «Оценка бальнеологических свойств и экологического состояния гидроминеральных ресурсов Республики Хакасия».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Систематизированы результаты исследования озёр Минусинской котловины, классифицированы лечебные грязи по содержанию сульфидов и минерализации (слабо-, средне- и сильносульфидные), установлено их соответствие современным критериям.

6

2. Выявлены особенности и вариации вещественного состава озёрных вод и лечебных грязей, дана их комплексная оценка с целью расширения направлений использования в курортной медицине.

3. Выявлен ресурсный потенциал и составлен Кадастр лечебных грязей Республики Хакасия. Оценено эколого-геохимическое состояние гидроминеральных ресурсов озёр Минусинской котловины, как основы для регулирования рекреационной нагрузки

Научная новизна:

Изучен и классифицирован состав воды и донных отложений озёр, Минусинской котловины с учетом современных нормативных требований для лечебного использования. Впервые рассмотрена дифференциация органического вещества и состав основных минеральных компонентов озёр данного региона с целью комплексной оценки их эколого-геохимического состояния для рационального использования в курортной медицине. Уточнены состав и бальнеологическая ценность вод и донных отложений озёр, вовлеченных в курортную практику для их внекурортного использования. Учтены и сведены в Кадастр лечебные грязевые ресурсы территории Республики Хакасия.

Практическая значимость

На основе комплексных исследований озёр Минусинской котловины выявлены наиболее перспективные объекты для курортологического освоения, намечены направления их рационального использования.

Ревизионное обследование водоёмов данного региона, вовлеченных в курортное природопользование (озёра Учум, Шира, Тагарское, Утичье-3), позволило оценить их современное состояние и качество природных лечебных факторов, возможность внекурортного использования.

Данные о составе озерных вод и вещественном составе донных отложений, отражая динамику гидрохимических процессов в водоёмах изучаемой территории, учитываются в мониторинговых исследованиях данного природного комплекса.

Апробация работы.

Результаты работы представлены: в «Реестре курортов и лечебно-оздоровительных местностей Сибири» (Томск, 2000 г.); «Кадастре месторождений лечебных грязей», (Томск, 2000 г.). Включены в «Кадастр природных лечебных ресурсов Республики Хакасия» (в печати).

Материалы диссертации доложены: на научно-практической конференции посвященной 100-летию организации курорта «Озеро Шира» (курорт «Озеро

7

Шира»,1997 г.); на Международной конференции «Экологические, гуманитарные и спортивные аспекты подводной деятельности» (Томск, Госуниверситет, 1999 г.); на 2-ой научно-практической конференции «Вопросы развития туризма Сибирского региона и сопредельных территорий» (Томск, 2000 г); на Международном конгрессе «Современные технологии в физиотерапии и курортологии» (Москва, 2000 г.); на 7-ом международном форуме «Новые технологии восстановительной медицины и курортологии» (Тунис, Хаммамет, 2002 г.); на V Всероссийском съезде курортологов и физиотерапевтов и Российской научной формации «Физические факторы и здоровье человека», (Москва, 2002); на Международной конференции по соленым озерам (курорт «Озеро Шира», 2002 г.); на научной конференции, посвященной 125-летию образования ТГУ и 70-летию образования ГГФ (Томск, 2003); на Юбилейной научно-практической конференции «Роль курортной науки и практики в охране здоровья населения России» (Пятигорск, 2003 г). Материалы диссертации опубликованы в трех монографиях и 24 научных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 198 страницах машинописного текста, содержит 42 таблицы и 39 рисунков.

Автор благодарен научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору Валерию Петровичу Парначеву за внимание и требовательность при выполнении работы, доценту кафедры динамической геологии Н. А. Макаренко за доброжелательность и действенную помощь при полевых изысканиях. Автор признателен директору Томского НИИ курортологии и физиотерапии профессору Евгению Федоровичу Левицкому за поддержку на всех этапах выполнения работы. Особую благодарность автор выражает консультанту испытательной лаборатории Томского НИИ курортологии и физиотерапии Н. К. Джабаровой за конструктивные замечания и важные советы при выполнении работы. Автор благодарен всему коллективу испытательной лаборатории ТНИИКиФ, начальнику геологического отдела Министерства природных ресурсов по Республике Хакасия А.А. Булатову за замечания при подготовке «Кадастра природных лечебных ресурсов Республики Хакасия», сотрудникам Минусинской ГГП за помощь в выполнении полевых исследований.

g Глава 1. Природные условия Минусинской котловины

1.1. Ландшафтно-климатическая характеристика территории

Географически территория Минусинской котловины относится к Алтае -Саянской горной стране, располагаясь между горными сооружениями Кузнецкого Алатау, Западного и Восточного Саяна. Уникальность природного комплекса этой территории определяется многообразием и сложностью всех его составляющих: климата, рельефа, растительности. Геологические факторы, определяя развитие рельефа, формируют микроклимат, распределение поверхностных вод, оказывают влияние на форму и площадь озёрной котловины. Климат и гидрологические условия обуславливают ресурсные и рекреационные возможности, обеспечивая водообмен, прозрачность, теплозапас, биологическую продуктивность озёр.

Минусинская котловина, согласно В.Т. Зорину (1998), представляет собой систему котловин, разделённых поднятиями субширотного простирания. Максимальная его ширина достигает 400 км, протяженность в северо-западном направлении около 450 км. Я.С. Эделыитейн (1932, 1936), впервые подразделил Минусинскую котловину на обособленные впадины: Южно-Минусинскую, Сыдо-Ербинскую, Чебаково-Балахтинскую (или Северо-Минусинскую) и Назаровскую (рис. 1). Абсолютные высотные отметки впадин, согласно А.А. Мистрюкову (1991), изменяются от 350 до 500 м. Самая северная - Назаровская впадина представляет собой равнину с увалово-холмистым рельефом. Следущая к югу Чебаково -Балахтинска (Северо-Минусинская), где преобладает холмисто-куэстовый рельеф, южнее находится Сыдо-Ербинская (Средне-Минусинская) впадина, представленная грядами холмов и широкими долинами рек. Южнее простирается обширное понижение - Минусинская (Южно-Минусинская) впадина.

Образование впадин связано с герцинской эпохой тектогенеза (Лучицкий, 1960). Сложены они преимущественно континентальными отложениями девонского, каменноугольного и пермского возраста, частично перекрываются мезозойскими осадками. Общая мощность чехла достигает 5 - 8 км (Южно-Минусинская впадина). Мощная красноцветная толща сформировалась в позднедевонскую эпоху. В составе верхнедевонской красноцветной формации наиболее широко распространены терригенные отложения континентального генезиса. Это подтверждают работы А.Н.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

\ Пресные озера

^Соленые озера \ Реки

О На селенные пункты / Граница Хакасии

Горные хребты

\

/ Условная граница / котловин

КРАСНОЯРСКИЙ

КРАЙ

ю

Рис. 1. Карта-схема исследованной территории

10

Чуракова (1932), И.В. Лучицкого (1960), В.П. Ковалева (1980) и других авторов. Согласно И.В.Лучицкому (1960) межгорные впадины являются структурами наложенного типа, появившимися благодаря опусканию по разломам отдельных участков калидонского складчатого сооружения. Они представлены слабо метаморфизированными вулканогенными, континентальными, континентально-лагунными, реже морскими отложениями девонского и каменноугольного возраста. Девонские и каменноугольные отложения слагают верхний структурный этаж Минусинских впадин. Четвертичные отложения на площади впадин развиты широко и представлены элювиально-делювиальными, аллювиальными и озерными отложениями (Геология и полезные ископаемые, 1993).

Таким образом, по мнению Н.С. Коровиной (1974) "...рельеф выступает как интегральное выражение литологии и характера залегания горных пород, тектоники и неотектоники, процессов денудации».

Изучение геоморфологического строения данной территории комплексной Южно-Енисейской экспедицией, позволило Е.М. Щербаковой (1954) составить карту геоморфологических районов Минусинской котловины. Позднее, учитывая закономерное сочетание рельефа и растительности, Т.А. Вершининой (1964) в пределах Минусинской котловины было выделено пять типов рельефа: горно-таёжный, предгорно-лесостепной, котловинно-лесостепной, котловинно-степной и поименно-долинный. Как отмечают А.В. Куминова, Н.М. Чижикова, М.Г. Танзыбаев (1976), современный рельеф впадины определяется сочетанием холмистых равнинных пространств, куэстовых гряд и отдельных возвышенностей, сложенных интрузивными породами. Озера занимают наиболее пониженные формы рельефа - бессточные впадины, современные и древние речные долины, зоны разломов. Так на севере плоскоравнинный рельеф характерен для обширных котловин озер Шира, Беле, Иткуль, Утичье, на юге - озер Улугколь, Красное, и др.

По мнению Н.В. Савченко (1997), количественные и качественные показатели геохимических признаков озер в значительной мере отражают особенности сформировавшей их ландшафтной среды, и на этой основе озера могут быть ее индикаторами.

На климат территории Минусинской котловины определяющее влияние

11

оказывает расположение её внутри континента и окружающие горные системы Кузнецкого Алатау, Западного и Восточного Саяна. Большие температурные контрасты в сезонном и суточном ходе, жаркое лето и продолжительная малоснежная зима определяют его как резко континентальный. Работы Г.Б. Гавлиной (1954 а,б); К.Н. Никольского (1960 а,б); Н.Н. Галахова (1964); Н.М. Чижиковой (1972, 1976) и др., отмечают влияние азиатского барометрического максимума в зимнее время, а в летний период - северного сибирского максимума. Горные системы преграждают перенос воздушных масс с запада на восток. Наименьшее среднее годовое количество осадков (около 250 мм) выпадает в районах, примыкающих к восточным предгорьям Кузнецкого Алатау. На западном склоне этого хребта за счет охлаждения воздушных масс западного и юго-западного направлений выпадает до 3000 мм/год. До 80-90 % от общего количества осадков выпадает с апреля по октябрь в виде ливневых дождей, в зимние месяцы выпадает до 10 % осадков. Снег в степных районах покрывает землю не полностью, что приводит к интенсивному промерзанию грунтов и морозобойному выветриванию.

Различия климатических показателей, обусловленные вертикальной дифференциацией ландшафтов, изменяющихся от горных тундр в высокогорном поясе до сухих степей на днищах котловин, позволили Г.Б. Гавлиной (1954) выделить в пределах Минусинской котловины три климатических зоны: степей, предгорной лесостепи и подтайги и тайги.

Климат степей и лесостепей по наблюдениям Б.Н. Лиханова, М.Н. Хаустовой (1964) характерен для центральной наиболее пониженной и засушливой части Минусинской котловины. Средние температуры июля достигают 19 - 20° С, а самого холодного месяца января в центральных районах - 20°, - 21°, в предгорных —17 -19°С. Согласно Г.Б. Гавлиной (1954), снежный покров держится 145 - 155 дней, высота его - 15 -20 см. Продолжительность безморозного периода составляет 105 -125 дней. Период с температурами около 10° в центральных степных районах, согласно Н.М.Чижиковой (1973), продолжается 121 день, в районах, расположенных ближе к предгорьям - 110 - 115 дней.

Исследуемая территория характеризуется низкой влажностью воздуха. Устойчивое повышение относительной влажности наблюдается с декабря по февраль,

12

резкое снижение - в апреле, мае. Наименьшая скорость ветра в пределах исследуемой территории отмечается зимой (декабрь-февраль) и летом - в июле-августе. В осенний период скорость ветра достигает 10 м/сек, преобладающее направление ветра юго-западное. Летом в степной зоне проявляется ветровая эрозия.

Низкая относительная влажность и небольшое количество атмосферных осадков приводят к недостатку влаги в водном балансе территории, что и способствует формированию солевых отложений в озерах (Агроклиматический справочник СССР, 1967).

Как отмечают А. П. Сляднев (1965), Э.С. Яковенко, Г.Ф. Слуцкая (1998), Ж.В. Широкова (1998), горные сооружения определяют и местные закономерности термического режима, увлажнения, ветра и другие элементы климата территории. Существенную роль в этом играют и озёра. Они формируют микроклиматическое разнообразие местности, которое проявляется в прибрежных зонах в тёплый период года. На примере Ширинского природного комплекса Республики Хакасия (Чебаково-Балахтинская впадина), Н.К. Джабаровой, Э.С. Яковенко, Г.Ф. Слуцкой (2001) рассмотрены особенности климата данной территории, располагающей озёрами, численность которых более 100. В качестве материала для подробного исследования данного вопроса авторы использовали средние многолетние данные климата территории за 45 лет. Оценка климаторекреационного потенциала озёр Тагарское и Учум (Джабарова, Слуцкая, Клопотова и др., 2001), показала, что район оз.Учум (Чебаково-Балахтинская впадина) отличается более длительным (около 160 дней) периодом с устойчивым снежным покровом по сравнению с районом оз. Тагарское (Южно-Минусинская впадина - 138 дней), коротким (около 90 дней) безморозным периодом (оз. Тагарское - 109 дней) и большей увлажненностью (на территории Учума выпадает до 450, а Тагарского - до 350 мм осадков в год). Световой режим характеризуется наличием свыше 1800 солнечных часов на Учуме и 1700 часов в год на оз. Тагарском. Такая обеспеченность световыми ресурсами благоприятна для организации оздоровительных мероприятий. Взаимодействие солнечного излучения, подстилающей поверхности, местной циркуляции атмосферы создает режим погод, обладающий большим разнообразием лечебно-оздоровительных свойств. На исследуемых территориях в течение всего года преобладают благоприятные для

13

рекреации погоды, их число составляет около 220 дней в районе Учума и 270 дней за год - в Тагарском. Оценка в баллах всего объема оздоровительных мероприятий, возможных при данном режиме погод, показала наличие в этих местностях высокого климатолечебного потенциала (56 баллов - У чум, 62 - Тагарское).

Таким образом, результаты литературных обобщений и проведённые исследования свидетельствует о том, что ландшафтно-климатический комплекс данной территории создает прекрасную базу для проведения в течение года всех видов и форм климатолечения, отдыха, туризма и спортивных мероприятий.

1.2. Растительный и почвенный покров озёрных котловин

Территория Минусинской котловины включает два из пяти выделенных А.В. Куминовой (1976) высотных поясов: лесостепной и степной. Лесостепной пояс узкой полосой окаймляет степные районы. Лесные группировки располагаются на северных склонах, в балках, логах и других отрицательных формах рельефа. Степной пояс почти совпадает с границами Минусинской впадины (Черепин, 1956), располагаясь в центральной её части с высотами до 500 м. Основные степные массивы -Койбальская, Уйбатская и Ширинская степи - расположены на левобережье Енисея.

Степи отличаются большим разнообразием растительности и сложным её распределением. Недостаток влаги лимитирует биологический круговорот, здесь преобладают определенные виды растений: злаки, сложноцветные (особенно полыни), маревые и в меньшей степени крестоцветные, бобовые.

Большая часть создаваемого ежегодно наземного органического вещества ежегодно же и отмирает, в значительной степени гумифицируется и минерализуется.

Вследствие большой зольности степных трав общее количество водных мигрантов, согласно А.И. Перельману (1975), вовлекаемых в биологический круговорот, в степях значительно больше. Продукты разложения степных трав образуют растворы нейтральной или слабощелочной реакции.

По берегам многочисленных соленых озер, располагающихся в Минусинской впадине, как отмечает А.П. Самойлова, (1959), Е.В. Каллас, Т.П. Соловьёва и др. (2001), тянутся солончаки со своеобразной галофитной растительностью или мокрые солончаки, лишенные растительности и покрытые корочкой солей.

14

В маломинерализованных озерах имеет место интенсивное развитие водорослей - диатомовых, сине-зеленых (Дзенс-Литовский, 1968). Видовой состав их изменяется в зависимости от степени минерализации озер.

Характер почвенного покрова Минусинской котловины рассмотрен в многочисленных работах: И.М. Крашенников (1951), Д.Н. Градобоев (1954), К.П. Горшенин (1954), Б.Н. Лиханов (1961), М.Г. Танзыбаев (1993), М.Г. Танзыбаев, Е.В. Каллас (1996) Т.П. Соловьева, Е.В. Каллас (2001) и других.

По мнению К.П. Горшенина (1954), почвенный покров Минусинской котловины представлен различными почвенными комбинациями: сочетаниями, ассоциациями, мозаиками. Автором отмечена определенная закономерность распределения почв: широтная и микрокольцевая зональность, вертикальная поясность. Общие закономерности пространственного залегания почв, по мнению Н.Д. Градобоева (1954), обусловлены различиями геологического строения, особенностями рельефа, гидрогеологии и т.д. Доминирующими почвами территории являются почвы черноземного типа, сочетающиеся с каштановыми, солонцами, солончаками, луговыми и малоразвитыми почвами.

Каштановые почвы приурочены к равнинным и пониженным участкам наиболее засушливых левобережных степей Минусинской котловины (Лиханов, 1961). По мнению М.Г. Танзыбаева (1993), они обособляются по растительности с преобладанием травянистых ассоциаций сухой степи и большинством ксерофитных видов.

Южные черноземы формируются под более ксерофитной растительностью, также составляют комплексы с обыкновенными черноземами, солонцами, солонцеватыми и малоразвитыми почвами.

Как отмечают Е.В. Каллас, Т.П. Соловьёва, М.Г. Танзыбаев и др. (2001), характер почвенного покрова озёрных котловин Чулымо-Енисейской впадины обусловлен жёсткими условиями выветривания горных пород, кратковременностью периода почвообразования в годичном цикле, неглубоким проникновением внутрипочвенного выветривания в осадочную толщу. Особенностями его является преобладание почв лёгкого гранулометрического состава, карбонатность, наличие засоленных почв. Авторы указывают на наличие в прибрежной части озёр почв с

15

погребёнными горизонтами, свидетельствующими об изменчивости условий и смене типов почвобразования на протяжении истории их развития. Так, в пределах водосборных площадей озёр Ширинского района (Беле, Туе, Фыркал, Шунет и др.) почвенный покров состоит из комбинаций, ташетов, мозаик и сочетаний (Танзыбаев,1993). Быстрая смена растительного и почвенного покрова в пределах озёрных котловин обусловлена изменением геоморфологичеекго уровня и сменой поясов увлажнения. По мере удаления от уреза воды образуются почвы гидроморфного, полугидроморфного и ксерофитного ряда (Танзыбаев, Каллас, 1996). Часто вдоль береговой линии озёр узкой полосой простираются гидроморфные почвы - лугово-болотные, луговые и аллювиальные дерновые насыщенные слоистые примитивные на погребённых лугово-болотных и иловато-болотных почвах, которые сменяются солончаковыми почвами и солончаками гидроморфного типа.

В прибрежной части некоторых озёр (Утичье-2, Утичье-3) встречаются полугидроморфные почвы - лугово-чернозёмные. На повышенных формах рельефа формируются почвы автоморфного ряда - чернозёмы южные и обыкновенные. В нижних горизонтах этих почв отмечается доминирующее положение катиона магния в почвенном поглощающем комплексе (ППК), что характерно для почв всех типов озёрных котловин Минусинской впадины. Это объясняется составом почвообразующих пород, которые отличаются повышенным содержанием этого катиона. (Градобоев, 1954). В почвах озёрных котловин, испытывающих избыточное увлажнение, содержание обменного магния в ППК превышает содержание кальция не только в нижних горизонтах, но и в самых верхних, что является характерной чертой проявления гидроморфизма при почвообразовании. В ППК солончаков абсолютно преобладает магний, содержание которого в 20 - 30 раз превышает содержание кальция. Почвенный покров водораздела, приуроченного к верхним частям склонов озёрных котловин, где обнажаются плотные коренные породы, представлен, главным образом, каменистыми или сильно щебнистыми неполноразвитыми почвами.

В почвах, сформированных в непосредственной близости от уреза воды (вдоль береговой линии), на сочетание горизонтов и их свойства накладывает отпечаток динамика обводнения - усыхания минерализованных озёр. Эти почвы чаще всего засолены.

16 Глава 2. Методика полевых и лабораторных исследований

Территориально исследованные нами озёра располагаются в границах Чебаково-Балахтинской и Южно-Минусинской впадин Минусинской котловины. В пределах Чебаково-Балахтинской впадины опробованы вода и донные отложения 18 озёр. По совокупности морфометрических признаков (размеры, объём, глубина) их можно разделить на 3 группы: к первой относятся наиболее крупные водоёмы такие как Беле (75 км2), озеро Шира (35.9 км2), Фыркал (8.7 км2), Учум (4.2 км2), ко второй -озёра площадью от 1 до 3 км2 (Власьево, Утичье - 3, Джирим, Туе и др.) и к третьей -площадью менее 1 км2.

Из общего числа исследованных озёр Южно-Минусинской впадины наиболее крупные водоёмы -Улугколь (5.4 км2), Тагарское (3.2 км2), Чёрное (2.5 км2), Алтайские -1 и -2 (2.1 км2). Всего в пределах данной впадины исследовано 15 озёр.

3.1. Методика полевых работ

Обследование водоемов проводилось в период экспедиционных выездов на озера и методически опиралось на утверждённые Минздравом Российской Федерации методические указания: "Рекомендации по изучению месторождений лечебных грязей" (1975), "Критерии оценки качества лечебных грязей при их разведке, использовании и охране" (1987).

Экспедиционные выезды на озера проводились, в основном, в весенне-летний периоды. Полевое обследование заключалось в отборе проб озерной воды, зондировочном бурении донных отложений инструментом ТБГ-1 и отборе проб на физико-химические, санитарно-бактериологические и другие виды анализов.

3.2 Методика лабораторных исследований

Пробы озерной воды отбирались с консервацией отдельных компонентов в соответствии с "Требованиями по анализу вод суши" (1976).

Оценка качества озерной воды проводилась в соответствии с требованиями ГОСТ 13 273 - 88 "Воды минеральные питьевые лечебные и лечебно-столовые".

17

Санитарная оценка проб озёрной воды основывалась на результатах бактериологического и микробиологического исследования согласно ГОСТ 18963-73 "Вода питьевая. Методы санитарно-бактериологического анализа".

При проведении химических анализов использовались методы: весовой, титриметрический, фотоколориметрический, потенциометрический и экстракционно-фотокалориметрический, спектральный, рентгеноструктурный.

Исследование и классифицирование донных отложений озёр проводились согласно нормативных документов: методических указаний «Критерии оценки качества лечебных грязей при их разведке, использовании и охране», (1987), «Методы анализа лечебных грязей», (Бахман, 1965), методических указаний № 2000/34 «Классификация минеральных вод и лечебных грязей для целей их сертификации».

Органическая и минеральная составляющие донных отложений анализировались по Е.В. Аринушкиной (1970). Элементный анализ органических веществ, содержание антиоксидантов и биологически активных компонентов исследованы с участием автора на базе ИХН СО РАН (г. Томск). Рентгеноструктурный анализ донных отложений выполнен с участием автора на дифрактометре «Дрон -2» с медным анодом (НИИ медицинского материаловедения, г. Томск). Для определения и контроля биологически активных и токсичных микроэлементов в воде и донных отложениях озёр применялись методы нейтронно-активационного анализа (ГОСТ Р 51301 - 99), Сан ПиН 2.1.4.599 - 96 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды...", (Алешина, Каплин, 1981).

Определение естественных и искусственных радионуклидов в пробах воды и донных отложениях озёр, микроэлементов проведено на базе НИИ ядерной физики (г. Томск) по методике инструментального определения естественных и искусственных гамма-излучающих радионуклидов на специализированной радиометрической установке РОУС-11-4.

Определение основных физико-химических показателей: объемный вес, предельное сопротивление сдвигу, влажность, засоренность, минерализация грязевого раствора, соотношение окисленных и восстановленных форм железа, содержание сероводорода проводилось в образцах с нарушенной структурой при естественной влажности. (Бахман, 1965).

Список литературы