Вестник МГТУ, 2021, Т. 24, № 2.

Вестник МГТУ. 2021. Т. 24, № 2. С. 202-213. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2021-24-2-202-213 Введение В реках и водохранилищах сульфаты распространены повсеместно, а их содержание изменяется в пределах 5-80 мг/дм3 в зависимости от природно-климатических условий1. Сульфаты поступают в водные объекты в основном за счет процессов изменения и разрушения минералов и горных пород на водосборной территории под воздействием физических, химических и биологических факторов. Часть сульфатов поступает в водные объекты с подземным стоком, а также при разложении веществ растительного и животного происхождения. Значительное количество сульфатов сбрасывается в водные объекты со сточными водами от точечных и диффузных источников загрязнения. Ионная форма сульфатов (SO42-) свойственна природным водам с малой минерализацией. Содержание SO42- в воде лимитируется присутствием ионов кальция и магния, с которыми образуются слаборастворимые соли (CaSO4, MgSO4) (Зенин и др., 1988). Содержание сульфатов в воде имеет важное экологическое значение. Растения и другие автотрофные организмы извлекают растворенные в воде сульфаты для построения белкового вещества. После отмирания живых клеток гетеротрофные бактерии освобождают серу протеинов в виде сероводорода, легко окисляемого до сульфатов в присутствии кислорода (Никаноров, 2001). Сульфаты активно участвуют в сложном круговороте серы в водных объектах. Содержание сульфатов влияет на органолептические свойства воды и оказывает физиологическое воздействие на состояние водных биологических ресурсов и организм человека. Предельно допустимая концентрация (ПДК) для водных объектов рыбохозяйственного назначения составляет 100 мг/дм3, для хозяйственно-питьевого водоснабжения - 500 мг/дм3. На водохранилищах Волжско-Камского каскада сульфаты занимают второе место среди главных ионов по вкладу в минерализацию воды (Беспалова, 2019). После создания Куйбышевского водохранилища средняя годовая концентрация сульфатов в период 1958-1961 гг. составляла 40,0-58,9 мг/дм3 при водности 229-282 км3 (Зенин, 1965). В более поздний период (2002-2003 гг.) в замыкающем створе Куйбышевского водохранилища концентрация сульфатов составляла 61,9-64,7 мг/дм3 (Селезнева, 2007). Основное внимание при изучении содержания сульфатов в волжской воде уделялось оценке пространственной неоднородности по длине Куйбышевского водохранилища (Зенин, 1965; Алекин, 1970). Закономерности сезонной изменчивости сульфатов оценивались фрагментарно с упором на период летней межени (Куйбышевское водохранилище, 2008). Однако на Куйбышевском водохранилище имеется опыт изучения сезонной изменчивости фосфатных ионов по данным круглогодичных наблюдений ( Селезнева, 2007; Seleznev et al., 2018; Беспалова и др., 2018). Гидрохимический режим водных объектов меняется повсеместно (Овчинников и др., 2012) под влиянием роста антропогенной нагрузки и глобального потепления климата (Беспалова и др., 201 7). Цель исследования - дать количественную оценку сезонной изменчивости сульфатов на основе данных систематических многолетних наблюдений, полученных на р. Волга в замыкающем створе Куйбышевского водохранилища, где осуществляется сезонное регулирование водного стока Жигулевским гидроузлом. Материалы и методы Куйбышевское водохранилище является самым крупным в Волжско-Камском каскаде (Куйбышевское водохранилище, 2008 ). Оно образовано в 1957 г. водоподпорными сооружениями Жигулевского гидроузла. В состав гидроузла входят: гидроэлектростанция, совмещенная с донными водосбросами; бетонная водосливная плотина; двухступенчатый шлюз. Входными створами Куйбышевского водохранилища по волжской ветке является створ Чебоксарского водохранилища, а по камской ветке - створ Нижнекамского водохранилища (рис. 1). В настоящее время основной задачей Куйбышевского водохранилища является комплексное использование водных ресурсов для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, энергетики, водного транспорта, промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения, рыбного хозяйства. Водохранилище также используется в рекреационных целях. Длина водохранилища по волжскому направлению составляет 510 км, максимальная ширина - 40 км, максимальная глубина - 40,0 м. Общий объем водохранилища составляет 57,3 км3, а полезный - 30,7 км3. Средний многолетний водный сток составляет 244 км3, максимальный - 366 км3, минимальный - 148 км3. Внутригодовое распределение стока следующее: весеннее половодье (апрель - июнь) - 62 %, летне-осенняя межень (июль - ноябрь) - 26 %, зимняя межень (декабрь - март) - 12 %2. 1 Обзор состояния и загрязнения окружающей среды в Российской Федерации за 2016 год / отв. ред. Г. M. Черногаева. M. : Росгидромет, 2017. URL: http://www.meteorf.ru/upload/iblock/0f6/review2016m_27092017.pdf ; Качество поверхностных вод Российской Федерации. Ежегодник. 2019. Ростов-на-Дону, 2020. 577 с. 2 Гидрометеорологический режим озер и водохранилищ. Куйбышевское и Саратовское водохранилища. Л. : Гидрометеоиздат, 1978. 270 с. 203