Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ГИДРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН.
А.А. ТУРСУНОВ
профессор, докт. техн. наук, заведующий лабораторией гидроэкологии Института Географии МН - АН Республики Казахстан.
Территория Казахстана, расположенная в глубине Евразийского континента, относится к числу аридных, засушливых областей северного полушария. Влага сюда поступает в основном со стороны Атлантического океана и заносится западными и северо-западными ветрами. Высокие горы Тянь-Шаня и Алтая препятствуют поступлению влаги со стороны Индийского и Тихого океанов. Зато территория республики открыта холодным северным и северо-восточным ветрам со стороны Северного ледовитого океана. Равнинная часть занята известными пустынями: Кызылкум, Бетпакдала, Моюнкум, Прикаспийская низменность, плато Устюрт, Сары-есик-Атырау и другими аридными районами, где слой осадков, выпадающих за год не превышает 100... 150 мм воды. Зато потенциальная испаряемость почв здесь превышает 1000... 1500 мм воды в год. Невысокие степные горы занимают северо-восточную и центральную часть территории, которая называется Сары-Арка (Благодатный тыл). В горах Улытау (Великие горы), Кокшетау, Баянаул, Каркаралы слой осадков повышается до 300... 500 мм в год, испаряемость понижается до 600... 800 мм в год. Максимум осадков приходится на зимние месяцы, а максимум испарения на лето. Благодаря этому обстоятельству на Сары-Арке образуются своеобразные реки Казахстанского типа, которые более 90% стока воды проносят за несколько недель весны, а в остальное время года имеют сухие речные долины или превращаются в цепочку плесовых озер.
На юге и юго-востоке территория Казахстана граничит с высокогорной страной Тянь-Шань (Небесные горы). Некоторые отроги главного хребта, такие как: Тарбагатай, Джунгарский, Заилийский Алатау (Пестрые горы), хребты Таласский, Каратау, Шу-Илийские горы глубоко вклиниваются на равнины Казахстана обусловливая здесь своеобразный глубоко континентальный субтропический климат (осадки возрастают до 1000 мм, а испаряемость падает до 500 мм в год.) Поэтому основные, относительно многоводные реки образуются на юге и юго-востоке Казахстана. Это знаменитые: Сырдарья, Шу и Талас, Или, Каратал и Лепсы, а также другие горные реки, благодаря снежно-ледниковому питанию имеющие постоянный в течение года сток воды. Мало того, гидрологический режим этих рек, с максимальными расходами воды весной и летом, создает благоприятные условия для развития орошаемого земледелия. Этими условиями люди пользовались еще в глубокой древности: здесь обнаруживаются очаги развития одной из древнейших религий - Зороастризма, по южной предгорной зоне проходила основная трасса Великого шелкового пути, а юго-восток Казахстана так и называется Жетису (Cемиречье, вернее - многоводье). "Жер жаннаты - Жетiсу" (Рай на земле - о, мое Многоводье) - так пели древние насельники этого края.
На востоке Казахстана протекает река Иртыш, относящаяся уже к другой природной зоне - Алтаю. На западе - протекает р. Урал, стекающая с отрогов Уральских гор и впадающая вместе с р. Волга в Каспийское море. Один из дельтовых рукавов Волги - р. Кигаш протекает по территории Казахстана. Названные реки: Иртыш и Урал являются главными многоводными водными артериями, однако основной объем их речного стока протекает территорию республики транзитом, т.к. они относятся к трансграничными рекам международного значения. Такими же трансграничными являются другие относительно многоводные реки: Сырдарья, Или, Шу, Тобол.
Как видим, природные условия Казахстана таковы, что большая часть объема поверхностных вод формируется за пределами республики или протекает транзитом. Объем же подземных вод, ввиду сухости климата и нерегулярности стока степных рек, не превышает 10% от объема поверхностных вод; к тому же многие выявленные их запасы так или иначе связаны с речными водами. Поэтому водные ресурсы Казахстана весьма ограничены и не могут обеспечить развитие водоемких отраслей экономики. К таким природным условиям умело приспособились древние насельники Казахстана, которые развили здесь своеобразное отгонное животноводство. Ученые-ориенталисты XIX века неправильно назвали этот вид хозяйственной деятельности кочевым. Казахи, также как и многие тюркские народы никогда не были номадами: их пастбища всегда располагались вдоль речного русла и были приурочены к определенным водным источникам, к бассейнам небольших рек или озер. В низовьях рек и окружающих их песков располагались зимние пастбища (кыстау), в средних течениях - весенние и осенние (коктем, куздеу), а в верховьях - летние (жайлау); это обстоятельство отразилось в многочисленных местных названиях географических объектов.
Сухость климата и засушливость территории развили у казахов и других тюркских народов, проживавших в Казахстане, особо бережное отношение к воде и к водным источникам. Многие родники в горах и колодцы в пустыне считались святыми. Казах-скотовод никогда не ставил свою юрту и загон для скота вблизи реки или плесового озера, а располагался далеко, на водоразделе речной долины. Река использовалась только для водопоя и кратковременного полуденного отдыха. До сих пор не забыта пословица "Ке” деп жердi хорлама, мол деп суды былгама". ("Не мучай землю, считая степь бескрайней, не оскверняй воду, считая источник обильным"). Древние насельники Турана умели добывать воду буквально "из ничего": у подножьев кочующих барханов устраивали колодцы, на краю такыров - сардобы для сбора весенних вод, в предгорной зоне находили источники "карасу", места выхода подземных вод конусов выноса горных рек и сухих речных долин. Часто здесь устраивались "кяризы" или "канаты" - подземные штольни, которые увеличивали дебит источника и позволяли подвести воду поближе к ее потребителям. Рыбаки Аральского моря и других крупных бессточных озер на все лето заготавливали пресный лед в специальных лабазах - "музкала", затем пили сами и поили свой скот биологически активной талой водой. В низовьях рек Сырдарья и Амударья было развито своеобразное "оазисное" земледелие с щадящим режимом земле - и водопользования.
На восточном берегу Каспийского моря, на краю безводного плато Устюрт археологи обнаруживают своеобразные слепые каменные колодцы с разбросанными вокруг них крупными окатанными камнями. Это были специальные конденсаторы морской влаги, которая заносилась на плато бризовыми ветрами. Для этого над колодцами устраивался курган камней, в порах которого и конденсировалась вода, стекавшая в колодец. Подобные колодцы встречаются на северном берегу Черного моря, в развалинах крепостей Крыма; их можно обнаружить в горах Синьцзяна, окаймляющих пустыню Такламакан и сухие каменистые степи Джунгарии. Дополнительно к указанным выше способам добычи питьевой воды многие тюркские военноначальники, как свидетельствуют древние эпосы, умели получать питьевую воду в походных условиях. Разумеется, эти способы считались военной тайной и остались в памяти народа в виде легенд.
Об исключительной сухости климата и засушливости территории Казахстана свидетельствуют следующие научные данные. В гидрологии существует понятие "слой стока" - это та часть атмосферных осадков, которая остается на поверхности земли после испарения, впитывание в почву и транспирации растениями. Эта часть поверхностным или подземным путем попадает в речную долину и образует речной сток - ежегодно возобновляемые водные ресурсы экосистемы. Определяется слой стока путем деления среднегодового объема поверхностных вод на площадь водосборного бассейна. Так вот, этот показатель, вычисленный для территории Казахстана, оказался самым низким среди государств бывшего СССР - всего 42 мм. Для Туркменистана, который когда-то считался еще более засушливым, после строительства Каракумского канала слой стока повысился до 139 мм в год; соседние Россия и Узбекистан имеют показатель выше 250, а Кыргызстан и Таджикистан - более 600 мм. Самый высокий показатель имеет Грузия - 958 мм воды в год.
Приведенный выше показатель, 42 мм слоя стока в год, был рассчитан с учетом располагаемых, не нарушенных водных ресурсов; в то время суммарный объем поверхностных, включая связанные с ними подземные воды, составлял около 115 км3 в год, из них около 70 образовывалось на территории республики, около 45 - на территориях соседних государств, причем Казахстан по сложившимся нормам обеспечивал попуски на территорию нижерасположенных стран в объеме около 60 км3 воды в год. Таким образом, располагаемые водные ресурсы экосистемы Казахстана, не нарушенные хозяйственной деятельностью, составляли около 55 км3 в год, откуда и получался приведенный выше показатель 42. Это средняя величина, по отдельным районам слой стока изменяется от 0 (плато Устюрт) до 690 (бассейн Балхаш-Алакольских озер).
В последние годы, особенно после 1960 г., когда в бывшем СССР был взят курс на экстенсивное использование природных ресурсов, резко увеличились объемы безвозвратного водопотребления и загрязнения водных ресурсов. Лидером в этом отношении выступало сельское хозяйство, в особенности - орошаемое земледелие. В соседних странах, расположенных в верховьях транзитных рек, был взят известный курс "на хлопковую независимость", были построены крупные водохранилища: Бухтарминское на р. Иртыш, Капчагайское на р. Или, Кировское на р. Талас, Токтогулское, Кайраккумское и Шардаринское на р. Сырдарья, которые полностью изменили гидрологический режим рек, увеличили объем потерь на испарение и фильтрацию. В результате быстро уменьшились объемы речного стока, примерно на 25... 30%, и одновременно увеличивались объемы безвозвратного водопотребления, а объемы попусков на территории нижерасположенных государств практически остались без изменения. Суммарный объем поверхностного стока Казахстана, включая связанные с ним подземные воды, теперь составляет 89,5 км3 в год; существенное уменьшение в основном произошло за счет сокращения притока по Сырдарье из территории Республики Узбекистан (9,8 вместо 19,8) и по Иртышу (5,0 вместо 7,8) и по Или (12,7 вместо 17,8) из территории КНР. Объем же попусков на нижерасположенные территории, включая экологические попуски во внутренние бессточные озера: Арал, Балхаш, Тенгиз и др., изменился незначительно (55 вместо 60); зато возросли объемы водопотребления в сельском хозяйстве, включая водоснабжение сельских населенных пунктов (40,4) и в промышленности, включая водоснабжение городов (7,0).Объем суммарного водопотребления, как видим, увеличился до 102,4 км3 в год, что на 15% превышает объем располагаемых водных ресурсов.
Выше были приведены суммарные по площади Казахстана объемы водных ресурсов и водопотребления. С учетом же рельефа местности территория республики расчленяется на 6 крупных водохозяйственных районов, которые в гидроэкологическом отношении существенно отличаются друг от друга, хотя проблемы у них общие. Это острый дефицит водных ресурсов как по объему, так и по качеству. Для сравнения приведены коэффициенты использования "a" и средняя минерализация речных вод в гр/л.
В связи с приведенными данными следует отметить, что некоторое превышение объема водопотребления над объемом располагаемых водных ресурсов вполне возможно, т.к. вода по длине реки используется многократно: многие водопотребители сбрасывают в реку свои сточные воды, или она поступает в речную долину путем фильтрации. При этом, разумеется, резко ухудшается качество воды. В естественный, ненарушенный хозяйственной деятельностью период фоновая минерализация речных вод Казахстана не превышала 0,2... 0,3 гр/л. Теперь же минерализация воды в нижнем течении всех рек превышает фоновые значения и достигает 1,2; 1,3 и 1,6, соответственно по рекам Иртыш, Сырдарья и Эмба.
Урало-Эмбинский гидроэкологический район занимает всю западную часть республики, входящую в бассейн Каспийского моря. Зона формирования стока основной реки Урал располагается на территории России, откуда поступает 4,7 из 7,2 км3 речной воды. В бассейн входят степные реки Большой и Малый Узень, Уил (Ойыл), Хобда, Илек, Орь и другие реки с зоной формирования на территории Казахстана. Реки Эмба (Жем) и Сагиз образуют единый водный бассейн со стоком 3,2 км3/год, который, однако, не доходит до Каспийского моря. Южную часть района занимает безводное плато Устюрт. Суммарный объем речного стока составляет 10,4 км3/год, а объем водопотребления - 8,8 км3/год; из них 5,2 км3 обязательные среднемноголетние попуски в Каспийское море.
Как видим, водные ресурсы Урало-Эмбинского района используются пока на 85%; тем не менее, местные гидроэкологические проблемы ставятся здесь весьма остро и связаны они с резким ухудшением качества воды. Дело в том, что р. Урал является нерестилищем единственного в мире промыслового стада осетровых рыб, которые не переносят промышленные загрязнения. Однако в речную сеть продолжатся сброс плохо очищенных сточных вод промышленного Урала (г.г. Магнитогорск, Стерлитамак, Оренбург и др.) и Актюбинского завода ферросплавов. Другие степные реки интенсивно используются для орошаемого земледелия и животноводства, что, например, повысило уровень минерализации воды в р. Эмба до 1,6 гр/л. В последние годы загрязнение поверхностных и подземных вод резко усилилось в связи с подъемом уровня Каспийского моря и затоплением некоторых нефтедобывающих скважин. Все эти загрязнения уже вызвали заболевания в стаде осетровых и сказываются на качестве черной паюсной икры, экспорт которой составлял значительную долю валютных поступлений в республику.
Тоболо-Есильский гидроэкологический район занимает северную часть территории Казахстана; сюда входят самостоятельные бассейны р. Тобол и р. Есиль (на старых картах эта река неверно названа - Ишим). Обе реки являются притоками р. Иртыш и впадают в него на территории России. Зона формирования стока р. Есиль целиком расположена в пределах Казахстана, тем не менее, 2,3 из 3,5 км3/год стока реки приходится рассматривать как попуск на нижерасположенную Кулундинскую степь. Зона формирования стока р. Тобол частично расположена на территории России, откуда поступает половина из 1,6 км3/год стока реки, туда же необходимо делать попуски в объеме 0,8 км3/год. Как видно, водные ресурсы данного района используются на 88%, т.е. уже превышают экологически допустимый уровень 65%.
Гидроэкологические проблемы Тоболо-Есильского бассейна, в основном, связаны с резко возросшими потребностями водоснабжения г. Акмолы - новой столицы Казахстана, которая расположена на берегу р. Есиль. Дело в том, что сток реки в створе г. Акмолы, зарегулированный Вячеславским водохранилищем, недостаточен для удовлетворения возросших потребностей новой столицы. Дефицит воды можно покрыть из р. Нура, которая подпитывается из канала Иртыш-Караганда, что связано с большими экономическими затратами на подъем иртышской воды. К тому же, вода в р. Нура, пересекающей промышленный регион Караганда-Темиртау сильно загрязнена солями тяжелых металлов, особенно - ртути. Поэтому предполагается строить прямую ветку из канала в Вячеславское водохранилище.
Другой, не менее важной гидроэкологической проблемой Тобола-Есильского района является проблема сохранения уникальной экосистемы Кокшетауских озер. В этом районе, называемом "Казахстанской Швейцарией", расположена знаменитая курортная зона республики.
Иртышский гидроэкологический район занимает всю северо-восточную и восточную часть Республики Казахстан. Главная водная артерия района - р. Иртыш относится к числу 10-ти крупнейших рек северного полушария. Сток ее в объеме 25,7 км3/год формируется в основном на территории Алтая и Казахстана, по Черному Иртышу из КНР поступает 5,0 км3/год. Суммарная нагрузка на водную экосистему района уже на 21% превышает располагаемые водные ресурсы и составляет около 30 км3/год, причем 19,0 км3 приходится на долю обязательных судоходных попусков в низовья, 6,6 - на долю сельского хозяйства и 4,4 - на долю промышленного водоснабжения.
Гидроэкологические проблемы Иртышского бассейна связаны не только с полным исчерпанием водных ресурсов и ухудшением качества воды (1,2 гр/л - общая минерализация воды) но и достаточно высокой степенью зарегулированности стока воды в целях гидроэнергетики. Такие крупные водохранилища, как: Бухтарминское - объемом 49,6 км3, Шульбинская - 2,4 км3, и другие, обеспечивают многолетнее регулирование стока реки и позволяют полностью изменить гидроэкологический режим в пользу гидроэнергетики. Например, срезать все острые пики ливневых паводков и весеннего половодья, зато увеличить сток воды зимой для выработки более дорогой и дефицитной энергии в зимний период. Однако в этом случае остаются незатопленной пойма реки в Павлодарской области, где располагались когда-то богатейшие сенокосные угодья, страдает рыбное хозяйство, не обеспечиваются судоходные глубины и т.п.
В последние годы в связи с закрытием Семипалатинского ядерного полигона в Баянаульских горах и обнародованием некоторых секретных данных чрезвычайно повысились требования к качеству Иртышской воды, которая сильно загрязнена и к тому же в объеме около 1,0 км3/год подается в Центральный Казахстан (см. выше).
Нура-Тенгизский гидроэкологический район занимает центральную, водораздельную область Республики Казахстан и включает весь водосборный бассейн бессточного озера Тенгиз. Собственный объем поверхностных вод, составляющий около 1,7 км3/год, в последние годы увеличили до 2,4 км3 из-за переброски сюда около 0,7 км3 воды по каналу Иртыш-Караганда (остальные 0,3 км3 воды тратятся по длине канала на водоснабжение Экибастузской ГРЭС и на развитие орошаемого земледелия). Суммарный объем безвозвратного водопотребления составляет около 1,4 км3/год и формируется за счет обязательных попусков в бессточное оз. Тенгиз (0,6), промышленного (0,5) и сельскохозяйственного (0,3) водоснабжения. Коэффициент использования водных ресурсов равен 0,58.
Гидроэкологические проблемы района связаны с сохранением бессточного озера Тенгиз и функционированием Коргалжынского орнитологического заповедника международного значения. При естественном, ненарушенном гидроэкологическом режиме р. Нура, как и другие степные реки Кон и Куланотпес, при выходе на Тенгизскую впадину образовывали систему дельтовых озер: Есей, Султанкельди, Кокей и др. В печально известные 30-е годы силами заключенных и из местных материалов здесь были построены земляные плотины, которые отрезали от оз. Тенгиз систему дельтовых озер. В результате уровень воды в дельтовых озерах поднялся, они объединились в единое Коргалжынское озеро (по названию пос. Коргалжын в вершине дельты р. Нуры - родины знаменитой казахской поэтессы Марьям Жагор-кызы (Марии Егоровны Рекиной).
В результате образовались два водоема: большое Коргалжынское озеро - слабосолоноватый проточный водоем с обширными камышовыми зарослями, с заливными лугами, с многочисленными увлажненными впадинами (бидайык), ежегодно зарастающими зеленой травой; оз. Тенгиз - бессточное, конечное звено водохозяйственной системы, уровень которого постепенно понижался, а минерализация воды повышалась и достигла 100... 150 гр/л. Это создало благоприятные условия для размножения солелюбивого рачка Артемия солярия - излюбленного корма сказочной птицы фламинго (по казахски - кокиказ). Постепенно эти птицы здесь образовали свое самое северное гнездовье, что и обусловило необходимость создания заповедника международного значения.
Как видим, за последние 60 лет в центре засушливой Сарыарки образовался уникальный природный комплекс с богатейшими водно-болотными угодьями, со своеобразной фауной и флорой, ресурсы которых успешно используются не только человеком, но и перелетными птицами, для которых это место стало единственным (после усыхания Аральского моря) пунктом остановки и многодневного отдыха на пути к берегам северных морей. В последние годы возникла угроза разрушения этой уникальной природно-хозяйственной экосистемы: во-первых, участились аварии устаревших земляных плотин, во-вторых, увеличилась водность р. Нура, куда стали поступать излишки воды из канала Иртыш-Караганда в третьих, резко возрос объем загрязнения вод р. Нура, протекающего через промышленный район Караганда-Темиртау.
Балхаш-Алакольский гидроэкологический район занимает всю юго-восточную часть республики, описанную выше территорию Жетису и включает два относительно независимых бессточных бассейна. Сравнительно небольшой бессточный бассейн оз. Алаколь, с проточными озерами Сасыкколь (Ароматный), Уялы (Гнездовье) и крупной рекой Тентек (Бешеный), а также небольшим оз. Жаланашколь (Голый), расположенным вблизи государственной границы Казахстан-Китай. Непосредственно в оз. Алаколь впадают реки: Уржар (Урыжар - овраг воров), Хатынсу (царевна-река), Эмель (седло по-монг.), Ыргайты (кизиловая) и Жаманты (своенравная). Суммарный объем речного стока равен около 2,0 км3/год, причем около 0,1 км3 образуется на сопредельной территории КНР.
Крупный бессточный бассейн оз. Балхаш, который является третьим по величине (после Каспийского и Аральского морей) внутриконтинентальным бессточным водоемом планеты. В оз. Балхаш втекают реки: Или (дает около 80% притока), Каратал, Лепсы, Аксу и Аягуз, которая в последние годы практически не доносит свои воды до озера. Суммарный объем поверхностных вод, включая связанные с ним подземные воды, составляет 23,8 км3/год, из них: 17,4 формируется в бассейне р. Или, причем 12,7 приходит из территории КНР, а остальные 6,4 формируются в бассейнах восточных рек: Каратал, Лепсы, Аксу. Все названные притоки оз. Балхаш располагаются на юге и юго-востоке гидроэкологического района, в горах Джунгарского и Заилийского Алатау. На западе, севере и северо-востоке района, в Шу-Илийских горах, степях Сарыарки и горах Каркаралы образуются многочисленные степные реки Моинты, Токыраун, Баканас и др., однако ни одно из них не имеет постоянного речного стока и не доносит свои воды до оз. Балхаш.
Суммарный объем безвозвратного водопотребления в районе составляет 22,4 км3/год, причем большая часть приходится на долю обязательных попусков в оз. Балхаш (14,0 км3/год) и оз. Алаколь (2,0 км3/год). Сельское хозяйство, в основном орошаемое земледелие, в том числе производство риса (самая северная граница возделывания этой теплолюбивой культуры) потребляет около 8,1 км3/год речной воды. Промышленное водоснабжение отнимает всего лишь 0,3 км3/год речной воды. Тем не менее, коэффициент использования водных ресурсов достаточно высокий и составляет 0,95, что выше экологически допустимого предела 0,65.
Гидроэкологические проблемы Балхаш-Алакольского района имеют два аспекта: внутренний и внешний. Внутренний аспект связан с созданием на р. Или крупнейшего гидроэнергетического объекта - Капшагайской ГЭС с громадным водохранилищем многолетнего регулирования. Проектный объем водохранилища составлял 28,1 км3 почти в два раза превышая речной сток в створе гидроузла, равный 14,7 км3/год. Если бы такой проект был бы реализован, то уже давно бы высохло оз. Балхаш, которое является относительно мелководным водоемом, деградировала бы его экосистема с гигантом цветной металлургии бывшего СССР - Балхашским медеплавильным комбинатом на северном берегу, с уникальной дельтой р. Или и другими важными природно-хозяйственными объектами Жетису, включая около 600 тыс. га орошаемых земель.
Этот аспект проблемы в середине 80-х годов был успешно разрешен при поддержке бывшего союзного руководства, напуганного наметившимися процессами усыхания Аральского моря, аварией на Чернобыльской АЭС, неожиданным подъемом уровня Каспийского моря и другими экологическими катастрофами. Впервые были выполнены комплексные научные исследования всех компонентов Или-Балхашской природно-хозяйственной системы и на их основе регион был поставлен на путь сбалансированного экологического устойчивого развития. Уровень Капчагайского водохранилища был снижен на 10 м, а объем его сокращен вдвое, доведен до 14,0 км3; в районе приостановлено экстенсивное развитие орошаемого земледелия; площадь поливных земель не должна превышать 600 тыс. га, а объем безвозвратного водопотребления - 8,0 км3/год с дальнейшим снижением по мере внедрения водосберегающих технологий, ограничены площади возделывания риса, объемы промышленного водоснабжения и сброса сточных вод в речную сеть. Благодаря этим мерам уровень оз. Балхаш уже более 10 лет поддерживается на экологически приемлемой отметке 341,0 м, однако остается нерешенной проблема качества воды, которая постепенно ухудшается.
Внешний аспект гидроэкологической проблемы Балхаш-Алакольского бассейна связан с тем, что почти половина объема речного стока поступает в район из заграницы, с территории КНР. Если китайская сторона начнет использовать причитающуюся ей часть речного стока, то снова начнет высыхать оз. Балхаш и усилятся процессы деградации его экосистемы. Однако и этот аспект проблемы похоже, будет решен. После встречи высоких руководителей двух стран впервые начаты переговоры по р. Или. Пока сделаны заявления о том, что стороны будут решать вопросы вододеления по трансграничным рекам на справедливой, т.е. на строго научной основе. Для этого имеются определенные предпосылки: ученые Казахстана и Синьзян-Уйгурского автономного района КНР уже более 10 лет совместно изучают экосистемы крупных бессточных озер Центральной Азии. Наши китайские коллеги тоже встревожены процессами высыхания своих бессточных озер: Лобнор, Манас, Эбинор и др., их интересует опыт решения Или-Балхашской проблемы, уже проведены две крупные международные конференции и выпущены две совместные монографии по гидроэкологическим проблемам бессточных озер.
Арало-Сырдарьинский гидроэкологический район является частью самого большого по площади бессточного бассейна Аральского моря. Казахстанская часть района включает, кроме бассейна р. Сырдарья, еще два относительно самостоятельных бассейна: Шу-Сарысуйский и Торгай-Иргизский, по названиям рек, которые когда-то являлись крупными притоками Сырдарьи или доносили свои воды до Малого Арала. Однако последние столетия основными притоками Аральского моря являлись великие среднеазиатские реки: Амударья (Джейхун - по-арабски, бешеный) и Сырдарья (Сейхун - по-арабски, своенравный), которые обеспечивали соответственно: 67% и 33% притока свежих речных вод в объеме примерно 50... 60 км3/год. Благодаря этому притоку уровень Аральского моря в последние 50 лет (1910... 1960 г.г.) колебался около отметки 53,0 м.
В естественный, практически ненарушенный период сток р. Сырдарья на выходе из гор, после впадения р. Чирчик, составлял 37,4 км3/год; из них 27,1 поступало в пределы Казахстана, что было достаточно и для развития орошаемого земледелия в низовьях рек и для поддержания уровня Аральского моря. В этот период основные площади орошаемых земель располагались в предгорной, степной зоне, (Ошская область Кыргызстана, Ферганская долина и Ташкентская область Узбекистана), где почвы были слабосолеными, а грунты хорошо дренировались реками. Поэтому возвратные воды с полей орошения поступали снова в речную сеть и расширение их площадей не приводило к существенному изменению речного стока, что создало неправильные иллюзии у некоторых специалистов-водников.
После 1960 г. началось экстенсивное использование водных ресурсов, стали осваиваться сильно засоленные полупустынные и пустынные земли в низовьях среднеазиатских рек, причем за 25 лет удалось увеличить площадь орошаемых земель только на 34% (с 5,2 до 7,6 млн. га), а водные ресурсы были полностью исчерпаны, т.е. использовались более, чем на 100% (с 55 до 115 км3/год). На поля подавалось значительно больше воды, чем этого требовали оросительные нормы, поэтому большая ее часть шла на подъем уровня подземных вод, что начало приводить к массовому вторичному засолению орошаемых земель и даже потерям урожайности сельхозкультур.
В последние годы водные ресурсы Казахстана по бассейну сократились до 17,1 км3/год, причем из Узбекистана приходит только 9,8 км3/год, в основном сильно загрязненных коллекторно-дренажных вод, остальные 7,3 км3 формируются в бассейнах рек Арыс, Келес и перебрасываются сюда из р. Чирчик по ирригационному каналу. Объем же водопотребления повысился до 29,4 км3, причем на долю сельского хозяйства приходится 19,1, а промышленности всего лишь 0,3 км3/год, попуски в Аральское море должны составлять не менее 10 км3/год. Коэффициент использования стока по Сырдарье составил бы 1,72. Фактически такие коэффициенты не могут быть реализованы, приходится урезать аппетиты водопотребителей. Легче всего это было сделать для Аральского моря, попуски в которое в 1983...86 г.г. были сокращены до нуля.
Гидроэкологические проблемы бассейна Аральского моря мировой научной общественности хорошо известны. Здесь разразилась экологическая катастрофа планетарного масштаба, связанная с небывало быстрым падением уровня Аральского моря. За время, чуть большее 35 лет (с 1960 по 1997 г.г.) уровень моря упал почти на 19 м, площадь водного зеркала сократилась почти вдвое, а объем воды уменьшился почти в 4 раза. Еще в 1988 г. Море расчленилось на два водоема: Малый Арал, который подпитывается стоком Сырдарьи в объеме примерно 3,5 км3/год и поэтому сохранил отметку около 41,0 м. На месте высохшего пролива Берга местные жители возвели земляную дамбу и намереваются поднять уровень воды до 44,0 м.
Большой Арал продолжает интенсивно высыхать, несмотря на возросшие попуски по р. Амударья в объеме до 10... 22,0 км3/год. В августе 1997 г. его уровень был примерно на отметке 35,0 м. Акватория разделилась практически на 3 плеса: Западная глубоководная часть теперь сообщается в Восточной мелководной двумя узкими проливами: на юге, у оконечности объединившихся и разросшихся островов о. Лазарева - Возрождения и на севере у мыса Узынкаир (Длинная отмель). Остров Барсакельмес теперь превратился в большой полуостров и делит восточную часть Большого Арала на два плеса: северный, включающий залив Тущыбас (Пресноводье) и южный, весьма мелководный, где глубины теперь едва превышают 5...6 м и куда впадают остатки стока Амударьи.
В результате усыхания Аральского моря образовалась новая пустыня Аккум (Белые пески), которая имеет площадь около 35 тыс. км2 и стала основным поставщиком ядовитых солей и тонкодисперсной пыли в атмосферу региона. Эта пустыня и ранее высохшее дно залива Кара-Богаз-гол на восточном берегу Каспийского моря ведут себя как своеобразные "антропогенные вулканы", причем по суммарному весу твердых континентальных аэрозолей, которые они теперь выбрасывают в атмосферу земли во время участившихся здесь пылевых бурь, они не уступают всем вулканам земли в период их наибольшей активности, которая наблюдалась в 1820... 40 г.г. Активизация вулканической деятельности в XV... XIX в.в., как известно, привела к глобальному похолоданию климата, называемого в географической литературе "малым ледниковым периодом". Усыхание Аральского моря, если процесс не будет остановлен, тоже приведет к глобальному похолоданию климата, которое возможно уже приходит на смену наблюдающемуся в последние годы "парниковому потеплению". Происходящие в мире климатические катаклизмы: небывалые снегопады в горах Кавказа, в Тибетском нагорье, на западе Казахстана, катастрофические ливневые дожди и наводнения, которые в последние 2... 3 года происходят по всему побережью Мирового Океана, а также ряд других явлений свидетельствуют о происходящей перестройке климатической системы земли.
Помимо указанного выше глобального эффекта Аральская катастрофа оказывает прямое негативное воздействие на экосистему Приаралья: происходит опустынивание земель и деградация природных экосистем, подвергающихся пыле-солевому прессингу со стороны упомянутой пустыни Аккум, растет заболеваемость среди населения и домашнего скота, рушатся традиционные виды хозяйства: рыболовство, скотоводство - растет безработица среди трудоспособного населения. На все это накладываются происходящие социально-экономические трудности, связанные с переходом на рыночные отношения и сменой форм собственности на средства производства. Например, уровень младенческой смертности в Казахстанской части Приаралья достигает 200 на 10 тыс. новорожденных, что более чем в 3 раза превышает эти же показатели самых отсталых в экономическом отношении африканских стран. Эти и другие показатели могут свидетельствовать о происходящих изменениях на генном уровне и о возможности появления новых форм СПИДа.
Общественность центральноазиатских стран, встревоженная проявившимися последствиями Аральской катастрофы, в свое время развила бурную деятельность по мобилизации внимания правительственных органов к экологическим проблемам Приаралья. В Алматы и Ташкенте были созданы Международные общественные комитеты по спасению Арала, организовывались экологические экспедиции типа "Арал-88", силами научной общественности проведено более 150-ти международных конференций и симпозиумов. Результатом этой деятельности стало образование Межгосударственного Совета по проблемам Аральского моря, который состоит из президентов независимых центральноазиатских стран: Казахстана, Узбекистана, Кыргызстана, Таджикистана и Туркмении. Сформированы рабочие органы Совета, начался сбор средств и проектов, направленных на решение экологических проблем. Однако темпы ведения реальных дел не могут успокоить встревоженное общественное сознание. Львиная доля средств, выделяемых для спасения Арала международными организациями по линии ООН, Международного валютного фонда, Глобального инфраструктурного фонда и других солидных организаций, пока оседает в их штаб-квартирах или же тратится на дела, далекие от спасения Аральского моря. Например, проект "Вармап" (VARMAP) нацелен на создание современной геоинформационной системы сбора научных данных, что требует громадных средств и немалого времени. А пока жители Приаралья вынуждены выполнять остро необходимые гидротехнические работы по регулированию стока Сырдарьи и сохранению Малого Арала собственными средствами, поскольку оставшиеся крохи международной помощи до них не доходят.
Учитывая складывающуюся ситуацию группа независимых научных экспертов стран региона, при содействии благотворительной организации Novib (Голландия, г. Амстердам) в 1995, 97 г.г. провела серию рабочих консультаций, где подвергла анализу ряд проектов и наметила согласованные пути вывода экосистемы Приаралья из состояния кризиса. Одним из эффективных начинаний явились бы новые принципы вододеления по рекам Амударья и Сырдарья между странами бассейна Аральского моря, включая Афганистан. Научные основы такого вододеления, где учитывается и доля Аральского моря, выработаны и переданы в Межгосударственный Совет.
Таким образом, все рассмотренные гидроэкологические проблемы Казахстана связаны с острым дефицитом воды как по объему речного стока, так и по качеству поверхностных вод. Сразу же следует отметить, что этот дефицит образовался не только из-за природной засушливости территории, но и за счет экстенсивных форм и затратных технологий природопользования, что особенно четко выражено на примере Аральской катастрофы. Люди забыли приведенную в начале статьи пословицу, осквернили водные источники, считая их обильными и неисчерпаемыми В погоне за быстрым экономическим эффектом, например, от увеличения объема хлопка-сырца, не заметили последующих экологических эффектов. Коренные жители региона, подавленные энергичными руководителями из гумидных (водообильных) областей бывшего СССР, забыли вековые традиции хозяйствования. Теперь не только юрта отдельного чабана, но и целые города построены на берегах святых степных рек и озер. Например, огромный промышленный центр г. Жезказган возник на берегу Кенгирского водохранилища, построенного в русле одноименной реки. Из этого водохранилища пьют воду, туда же сбрасывают свои отходы; мало того, часть акватории используется для охлаждения технических вод городской ГРЭС. Можно только удивляться терпимости экосистемы, выдерживающей такие "нечеловеческие" нагрузки.
Сделанный выше краткий обзор хотелось бы закончить на оптимистических нотах, основанием для которых можно было бы считать следующие обстоятельства.
1. Огромный научно-технический потенциал республики, прежде всего достижения географических, биологических, инженерно-мелиоративных, химических и других экологически ориентированных наук таковы, что практически возможно выработать эффективный путь выхода экосистемы из кризисного состояния, свой особенный для каждого из 6-ти гидроэкологических районов. Некоторым примером может служить путь решения Или-Балхашской проблемы, но он не единственный и не самый эффективный.
2. Бесценный опыт предков коренных жителей и традиции природопользования, помноженные на упомянутые достижения научно-технического прогресса. Здесь можно было бы упомянуть: и современные "музкала", преобразованные в фабрики по ледотермическому опреснению соленых или загрязненных речных вод; и "оазисное орошаемое земледелие" с окружающими буферными зонами, где происходит разгрузка экосистемы от продуктов антропогенной деятельности и одновременно заготавливаются корма для домашнего скота; и "каменные" конденсаторы питьевой воды по берегам озер и водохранилищ, а также другие гидроэкологические методы кондициирования воды, использующие наравне с традициями и особенности местных природных условий: резкую континентальность климата, перепад температур между днем и ночью, между теневой и солнечной сторонами и т.д.
3. Исключительно высокая самоочищающая способность поверхностных водных объектов: рек с регулярным течением воды, озер и водохранилищ. Эта способность обусловлена резкой континентальностью климата, высокой интенсивностью солнечной радиации и бурной деятельностью гидробиоценоза водных объектов. Фито- и зоопланктон озера или реки непосредственно из воды усваивают содержащиеся там минеральные соли, включая различные загрязнения. Некоторые высшие растения - макрофиты избирательно вылавливают загрязнения. Например, водоросль - рдеста любит накапливать кадмий - активный канцероген, называемый химиками "металлом-убийцей".
Ранней весной мелководные объекты достаточно быстро прогреваются и здесь начинается бурная жизнедеятельность. Например, в оз. Балхаш количество гидробионтов в одной единице объема воды достигает 200... 400 тыс. экземпляров. Рожденные на биологически активной талой воде они быстро усваивают минеральные соединения и передают их по трофической цепи. Летом, в период нестерпимой жары, солнечные лучи буквально выжигают не только окружающие пустынные берега, но и всю толщу воды. Количество гидробионтов падает до 1... 2 тыс. Осенью их количество возрастает до 10... 20 тыс. Зато они полностью погибают зимой в относительно толстом (до 1,0 м) ледовом панцире. Благодаря описанному "механизму" мелководным водоемам аридной зоны Центральной Азии никогда не грозит эвтрофикация, и загрязнение быстро переводится в осадок.
Таким образом, в республике достаточно пока еще не использованных резервов, которые позволят перевести водное хозяйство на путь устойчивого сбалансированного развития. Помимо упомянутых монографий в последние годы выполнены обобщающие исследования и успешно защищены докторские диссертации, которые показывают высокую эффективность указанных резервов. По мере развития рыночных отношений и частной собственности на землю и другие природные ресурсы в полной мере начнут проявлять себя объективные, экономические рычаги регулирования, которые наравне с упомянутыми природными "механизмами" ускорят развитие экологически чистых технологий природопользования.