Пространственно-временная изменчивость азота и фосфора в поверхностных водах Западного Тянь-Шаня (Казахстан)

Рабат Махмутова a, София Романова a, Айзада Серикова a, Еркежан Аргынбаева a,b

a РГП «Институт зоологии» КН МОН РК, проспект Аль-Фараби 93, 050060, Алматы, Казахстан

b Казахский Национальный Университет имени аль-Фараби, факультет Биологии и биотехнологии, проспект аль-Фараби 71, Алматы, 050040, Казахстан

https://doi.org/10.29258/CAJWR/2026-R1.v12-2/43-67.rus

*e-mail: rabat.makhutova@zool.kz

Тематический кластер: Водное право; Климат и окружающая среда

Тип статьи: Научная статья

Photo: primeminister.kz.

Аннотация

В статье приведены материалы по распределению различных форм минерального азота и фосфора в водных источниках Юго-Восточного Казахстана за период 2014–2023 гг. Цель работы — изучение пространственно-временной изменчивости соединений азота и фосфора в воде Тасоткельского водохранилища и его притоков в многолетнем цикле, различные сезоны и по течению основной р. Шу.

Установлено, что содержание минеральных форм азота и их соотношения неодинаковые. Из соединений азота преобладал нитратный, 82–86% от суммы азота, при этом превышения ПДК для водоёмов рыбохозяйственного назначения не выявлено. На долю аммонийного и нитритного азота приходилось, соответственно, 12–17% и 0,8–2,1% от суммы азота. А превышение их ПДК в 1,2–3,0 раза наблюдалось практически во все сезоны года. Минеральный растворимый фосфор (фосфатные ионы) обнаружен в воде всех обследованных объектах в небольших концентрациях (0,005–0,0400 мг/дм3) вследствие низкой растворимости его соединений и интенсивного поглощения гидробионтами. Наиболее загрязнёнными являются р. Шу (п. Кайнар) и Токташ. От верхнего к нижнему участку реки Шу происходило уменьшение концентрации данных соединений. Самоочищение наблюдалось по: фосфору (57,8%), нитритному азоту (49,0%), аммонийному азоту (35,9%) и нитратному азоту 15,6%. За исследуемый период по среднегодовым концентрациям соединений азота и фосфора вода всех объектов сохраняла 1–3 класс качества, а в отдельные сезоны года – до 5 класса качества.

Таким образом, за исследуемый период происходило постепенное увеличение содержания соединений азота и фосфора, что отражает возрастающую роль антропогенного фактора на водные объекты (стоки с водосборной площади, забор воды на орошение и др.).

Результаты работы полезны для комплексной оценки качества воды рек и водохранилища, составления баланса биогенных элементов, а также выноса веществ реками.

Доступно на русском

Скачать статью (рус.)

Для цитирования:

Махмутова Р., Романова С., Серикова А., Аргынбаева Е. Пространственно-временная изменчивость азота и фосфора в поверхностных водах Западного Тянь-Шаня (Казахстан) // Центральноазиатский журнал исследований водных ресурсов (CAJWR). — 2026. — Т. 12, № 2. — С. 43–67. — DOI: 10.29258/CAJWR/2026-R1.v12-2/43-74.rus.

Makhmutova, R., Romanova, S., Serikova, A., & Argynbayeva, Y. (2026). Spatially-temporal variability of nitrogen and phosphorus in surface waters of the Western Tien Shan (Kazakhstan). Central Asian Journal of Water Research, 12(2), 43–67. https://doi.org/10.29258/CAJWR/2026-R1.v12-2/43-67.rus

Список литературы

Алекин О.А. (1970). Основы гидрохимии – Л.: Гидрометеоиздат, – 444 с.
Амиргалиев Н.А., Мұсақұлқызы А., Мадибеков А.С., Исмуханова Л.Т., Султанбекова Б.М. (2024). Многолетняя динамика трансграничного притока биогенных соединений по реке Иле и его трансформация по течению реки // Гидрометеорология и экология. – №2. – С. 57–66
Атаназаров К.М. (1999) Экологическая роль биогенных элементов поверхностных вод низовьев Амударьи в условиях антропогенного пресса: Aвтopeф. диc. … кaнд. биoл. нaук. – Ташкент, – 23 c.
Беремжанов Б.А., Аккошкаров О.А, Ибрагимова М.А., Романова С.М. (1973). К вопросу физико-химической характеристики воды рек Джамбулской области // Химия и химическая технология. – Алма-Ата. – Вып. 14. – С. 189–198.
Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. (1985) Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. – Л.: Химия. – 528 с.
Бурлибаев М.Ж., Кайдарова Р.К., Бурлибаева Д.М., Шенбергер К.М., Кулебаев Ш.У. (2019). О современном состоянии изменения гидрохимического режима реки Шу // Гидрометеорология и экология. Вып 2(93). – С.64–79
Бурлибаев М.Ж., Муртазин Е.Ж., Искаков Н.А. (2003). Биогенные вещества в основных водотоках Казахстана. – Алматы: Каганат. – 723 с.
Бюро национальной статистики Агентства по стратегическому планированию и реформам Республики Казахстан, 2023. https://stat.gov.kz/ru/region/zhambyl
Государственный водный кадастр Республики Казахстан. Бюллетень» Поверхностные воды суши. Каталожные данные. – Астана: Казгидромет, 2014–2023 гг.
Государственный стандарт Республики Казахстан Вода питьевая Общие требования к организации и методам контроля качества СТ РК ГОСТ Р 51232 (2003). https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293739/ 4293739359.pdf
Государственный стандарт Республики Казахстан. Вода питьевая. Отбор проб. СТ РК ГОСТ Р 51593 (2003). https://online.zakon.kz/Document/?doc_id= 30015917&pos=22; -46#pos= 22; -46
Джуманиязова Ш.И., Мамбетуллаева С.М., Комилжонова С.Х., Розметова Б.О. (2022) Экологические условия функционирования водных экосистем Хорезмской области Узбекистана // Universum: химия и биология. №9–1 (99). – C. 32–37. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ekologicheskie-usloviya-funktsionirovaniya-vodnyh-ekosistem-horezmskoy-oblasti-uzbekistana (дата обращения: 09.04.2025).
Единая система классификации качества воды в водных объектах. Приказ Председателя Комитета по водным ресурсам Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан от 9 ноября 2016 года № 151. Зарегистрирован в Министерстве юстиции Республики Казахстан 13 декабря 2016 года № 14513.
Есембекова Г.Б., Есенгелдиева Л.К. (2019) Водный и солевой режим серозёмных почв юга Казахстана. – Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова. – г. Шымкент. – 180 с.
Информационный бюллетень о состоянии окружающей среды. Выпуски с 2014 по 2023 гг.– Астана: Департамент экологического мониторинга МЭПР РК Казгидромет, 2014–2023 гг.
Калинин, М.Ю. (2001) Водные ресурсы Белорусского Полесья: использование и охрана/ М.Ю. Калинин, А.А. Волчек // Природные ресурсы: Межведомственный бюллетень. – 4. – С. 35–49.
Корнюхова О.В. (2020) Мониторинг и оценка качества поверхностных вод // Сборник статей, посвященный 100-летию со дня образования Гидрохимического института, «Современные проблемы гидрохимии и мониторинга качества поверхностных вод». Часть 1. – Ростов-на-Дону. – С. 155–160
Крупа Е.Г. (2012) Зоопланктон лимнических и лотических экосистем Казахстана. Структура, закономерности формирования. – Saarbrucken: Palmarium Academic Publishing. – 346 с.
Крупа Е.Г., Романова С.М. (2017). Гидрохимия водоемов бассейна реки Арысь на территории Южно-Казахстанской области // Известия НАН РК. Серия геологии и технических наук. –Т.4. – № 424. – С. 77–89.
Кузнецов С.И. (1970) Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность. – Л.: Наука ЛО. – 440 с.
Маматканов Д.М., Бажанова Л.В., Романовский В.В. (2006) Водные ресурсы Кыргызстана на современном этапе. – Бишкек: Илим. – 276 с.
Матвеева И.В., Уралбеков Б.М., Абишев Т.Б., Алькенова Г.Т., Буркитбаев М.М. (2010) Химическая характеристика природных вод долины реки Шу // Вестник КазНУ серия химическая. – 2(58). – С. 238–244.
Методические рекомендации по комплексной оценке качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям / Под ред. М.Ж. Бурлибаева. Астана, 2012. – 80 с.
Методические рекомендации по применению единой системы классификации качества воды в водных объектах Республики Казахстан / Утверждена Приказом Председателя КВР МСХ РК от 9.11.2016 г. №151.
Мустафаев Ж. (2023) Ландшафтно-экологическое районирование бассейна реки Шу// Гидрометеорология и экология. – (4). – С. 17–28.
Мустафаев Ж.С., Козыкеева А.Т., Камалиев А.М. (2019) Климатический профиль водосборного бассейна реки Шу // Гидрометеорология и экология. – №2 (93). – С. 41–54.
Мухамеджанов М.А., Тлеуова Ж.Т. (2024) Экологические проблемы и загрязнение питьевых подземных вод Южного Казахстана // Водные ресурсы. – Алматы. Т. 28. – 135 с.
Национальный доклад о состоянии окружающей среды и об использовании природных ресурсов Республики Казахстан за 2023 год https://ecogosfond.kz/orhusskaja-konvencija/dostup-k-jekologicheskoj-informacii/jekologijaly-zha-daj/r-orsha-an-ortany-zhaj-k-ji-turaly-ltty-bajandamalar/
Никаноров А.М. (2008) Гидрохимия. – Изд. 3-е, перераб и дополн., СПб.: Гидрометеоиздат. – 462 с.
Никаноров А.М. (2011) Региональная гидрохимия. – Ростов-на-Дону: Изд-во НОК. – 389 с.
Никаноров А.М., Брызгало В.А., Решетняк О.С. (2012) Реки России в условиях чрезвычайных экологических ситуаций. – Ростов-н/Д.: Изд-во «НОК». – 310 с.
Решетняк О.С. (2015) Экологические последствия химического загрязнения речных экосистем Европейской территории России // Чистая вода России-2015: 248 сб. мат. XIII международного симпозиума и выставки «Чистая вода России». – Екатеринбург: Изд-во ФГУП РосНИИВХ. – С. 276-281.
Романова С.М., Ляшенко Л.В., Кайдарова Р.К. (1986) Оценка качества поверхностных вод Южного Казахстана // В кн.: Физико-химические основы переработки минерального сырья Казахстана. – Алма-Ата. – С. 59–65.
Романова С.М., Турсунова А.А. (2010). К вопросу о самоочищающей способности речных вод Казахстана // Гидрометеорология и экология. – № 2(57). – С. 67–77.
Романова С.М., Крупа Е.Г., Серикова А.С. (2024). Соединения азота и фосфора в водных объектах казахстанской части бассейна р. Иртыш // Вестник КазНУ Серия экологическая.– №2 (79). – С. 21–31. https://doi.org/10.26577/EJE.2024.v79.i2-02
Сейтказиев А.С., Маймакова А.К. (2020) Экологическая оценка исследуемого участка сероземных почв Жамбылской области // Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки. – 3(91). – С. 281–285.
Семенов А.Д. (1977) Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. – Л.: Гидрометеоиздат. – 541 с.
Справочник по гидрохимии (под ред. Никанорова А.М.) (1989). – Л.: Гидрометеоиздат. – 391 с.
Фомин Г.С. (1995) Вода. Контроль химической, бактериальной и радиационной безопасности по международным стандартам. (Энциклопедический справочник). – М.: НПО «Альтернатива». – 618 с.
Харина С.Г., Колесникова Т.П. (2009) Динамика содержания биогенных элементов в воде водохранилищ агроландшафта в Амурской области // Вестник КрасГАУ. №11. – C. 120–126. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/dinamika-soderzhaniya-biogennyh-elementov-v-vode-vodohranilisch-agrolandshafta-v-amurskoy-oblasti (дата обращения: 09.04.2025).
Чарыков А.К. (1984) Математическая обработка результатов химического анализа. – Л.: Химия. – 168 с.
Шашуловская Е.А., Мосияш С.А., Филимонова И.Г., Гришина Л.В. (2020) Особенности гидрохимического режима Ириклинского водохранилища (на р. Урал) в различные по водности годы // Сборник статей, посвященный 100-летию со дня образования Гидрохимического института, «Современные проблемы гидрохимии и мониторинга качества поверхностных вод». Часть 1. – Ростов-на-Дону. – С.178–182.
*Byrnes D.K., Van Meter K.J., Basu N.B. (2020) Long-Term Shifts in U.S. Nitrogen Sources and Sinks Revealed by the New TREND-Nitrogen Data Set (1930–2017) // Global Biogeochemical Cycles. – V.34. – Issue 9. 08.24. https://doi.org/10.1029/2020GB006626
Halder B.R., Barthakur N.P. (1976) Sulpihide production in some typical rice Soils of Assam // J.Imdian Soc. Soil. Sci. – Vol. 24, № 4. – Р. 387–395.
*Krupa E.G., Barinova S.S., Romanova S.M. (2019) Environmental mapping in assessing the impact of environmental factors on the aquatic ecosystem of the Arys River basin, South Kazakhstan // Diversity. – 11(12). – P. 1–16. 239 (Q2 2019)
*Van Meter K. J., Basu N.B., Van Cappelen P. (2016) Two centuries of nitrogen dynamics: Legacy sources and sinks in the Mississippi and Susquehanna River Basins// Global Biogeochemical Cycles. – Vol. 31(1). – Р. 2–23. https://doi.org/10.1002/2016GB005498

Central Asia, climate change adaptation, paradoxes, water security

Добавить комментарий

Применение спутниковых снимков для изучения компонентов стока рек Памиро-Алая за современный период

Джафар Ниязов a, Ольга Калашникова b,

a Институт водных проблем, гидроэнергетики и экологии Национальной академии наук Таджикистана, Душанбе, Таджикистан

b Центрально-Азиатский институт прикладных исследований Земли (ЦАИИЗ), Бишкек, Кыргызская Республика

https://doi.org/10.29258/CAJWR/2026-R1.v12-2/68-80.rus

*e-mail: iwphenast2021@gmail.com

Тематический кластер: Водное право; Климат и окружающая среда

Тип статьи: Научная статья

Photo: primeminister.kz.

Аннотация

В статье приводится исследование рек Памиро-Алайской горной системы с различной степенью оледенения и типом питания. Основным результатом работы является оценка основных источников питания рек и их вклада в годовой сток в современный период. Методика генетического расчленения гидрографа широко применялась исследователями в периоды 1960–1990 гг. и 2018–2023 гг. Инновационным подходом является использование спутниковых снимков MODIS, обработанных в программе MODSNOW для определения периода схода сезонного снежного покрова и начала таяния ледников при многомодальных гидрографах. Для рек с небольшой площадью оледенения значительное влияние на сток оказывают зимние осадки (в маловодные годы запасы снега в бассейнах рек Гунт и Варзоб составляли 40–43% нормы). Исследование показало, что на реке Гунт талый ледниковый сток компенсирует дефицит воды в маловодные годы, тогда как на реке Кызылсу (Алайская) с мощным оледенением зимние осадки не лимитируют сток, и с 1990-х годов маловодных лет не отмечается.

Доступно на русском

Скачать статью (рус.)

Для цитирования:

Ниязов Д., Калашникова О. Применение спутниковых снимков для изучения компонентов стока рек Памиро-Алая за современный период // Central Asian Journal of Water Research (CAJWR). — 2026. — Т. 12, № 2. — С. 68–80. — DOI: https://doi.org/10.29258/CAJWR/2026-R1.v12-2/68-80.rus

Niyazov, J., & Kalashnikova, O. (2026). Satellite images application of Pamir-Alay river runoff components in the modern period. Central Asian Journal of Water Research (CAJWR), 12(2), 68–80. https://doi.org/10.29258/CAJWR/2026-R1.v12-2/68-80.rus

Список литературы

Apel, H., Abdykerimova, Z., Agalhanova, M., Baimaganbetov, A., Gavrilenko, N., Gerlitz, L., Kalashnikova, O., Unger-Shayesteh, K., Vorogushyn, S., & Gafurov, A. (2018). Statistical forecast of seasonal discharge in Central Asia using observational records: Development of a generic linear modelling tool for operational water resource management. Hydrology and Earth System Sciences, 22(4), 2225–2254. https://doi.org/10.5194/hess-22-2225-2018

Bazhanova, L. V. (2018). Influence of climate change on the hydrological regime of rivers in the high-mountain zone (on the example of the Kashka-Tor river in the Issyk-Kul lake basin). Science, New Technologies and Innovations of Kyrgyzstan, (3), 186–191.

Dikikh, A. N. (1993). Glacier runoff of Tien Shan and its role in total runoff formation. Data of Glaciological Studies, (77), 41–49.

Dikikh, A. N., & Mikhailova, V. I. (1976). Glacier regime and water balance of the northern slope of the Terskey Ala-Too range. Nauka.

Finaev, A. F. (2013). Glaciation dynamics in some areas of Pamir-Alay. Issues of Geography and Geoecology, (3), 32–42.

Gafurov, A., Lüdtke, S., Unger-Shayesteh, K., Vorogushyn, S., Schöne, T., Schmidt, S., Kalashnikova, O., & Merz, B. (2016). MODSNOW-Tool: An operational tool for daily snow cover monitoring using MODIS data. Environmental Earth Sciences, 75(12), 1078. https://doi.org/10.1007/s12665-016-5869-x

Kalashnikova, O., & Gafurov, A. (2017). Snow cover monitoring with ground-based and satellite data for runoff forecasting in the Naryn river basin. Ice and Snow, 57(4), 507–517. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2017-4-507-517

Kalashnikova, O., Alamanov, S. K., & Usubaliev, R. A. (2020). Assessment of runoff components dynamics of glacier-fed rivers in Tien Shan under climate change (the Naryn river case study). Science, New Technologies and Innovations of Kyrgyzstan, (3), 8–13.

Kemmerikh, A. O. (1972). The role of glaciers in the runoff of Central Asian rivers. Data of Glaciological Studies, (20), 82–94.

Konovalov, V. G. (1985). Melting and runoff from glaciers in river basins of Central Asia. Gidrometeoizdat.

Konovalov, V. G. (2020). Changes and representativeness of mountain glaciation parameters. Ice and Snow, 60(2), 165–181. https://doi.org/10.31857/S2076673420020031

Niyazov, J. B. (2022b). Contribution of glacial and snowmelt feeding to the annual runoff of the Fandarya river. Reports of the National Academy of Sciences of Tajikistan, 65(5–6), 390–397.

Niyazov, J. B. (2022a). Study of meteorological parameters influence on runoff formation and components of the Kyzylsu river. Climate and Nature, (3), 38–47. https://doi.org/10.51618/2220-8259_2022_3_38

Niyazov, J. B., & Kalashnikova, O. (2023). Comparative assessment of runoff components in the rivers of Pamir and Pamir-Alay in dry and average years. Proceedings of the International Conference on Environmental Protection and Climate, 130–135.

Niyazov, J., Kalashnikova, O., & Gafurov, A. (2020). Methods of water availability forecasting for high-mountain rivers of Central Asia using MODIS satellite imagery. Central Asian Journal of Water Research, 6(2), 26–37. https://doi.org/10.29258/CAJWR/2020-R1.v6-2/26-37.rus
Podrezov, O. A. (2020). Methods of statistical processing and analysis of hydrometeorological observations. KRSU.

Shabunin, A. G. (2018). Glacier Inventory of Kyrgyzstan. CAIAG.

Shcheglova, O. P. (1960). River feeding in Central Asia. SamGU.

Shchetinnikov, A. S. (1998). Morphology and regime of Pamir-Alay glaciers. Sanat.

Shults, V. L. (1965). Rivers of Central Asia. Gidrometeoizdat.

State Water Cadastre. (1987). Long-term data on regime and surface water resources. Aral Sea basin. Vol. 1(12). Gidrometeoizdat.

Umirbekov, A., Peña-Guerrero, M. D., Didovets, I., Apel, H., Gafurov, A., & Müller, D. (2025). The value of hydroclimatic teleconnections for snow-based seasonal streamflow forecasting in Central Asia. Hydrology and Earth System Sciences, 29(11), 3055–3071. https://doi.org/10.5194/hess-29-3055-2025

USSR Glacier Inventory. (1971). Surface Water Resources of the USSR. Glacier Inventory of the USSR. Central Asia. Vol. 14, Iss. 3: Amudarya River Basin. Gidrometeoizdat.

Central Asia, climate change adaptation, paradoxes, water security