«заманауи сын-тегеуріндер мен қОҒамның жаһандану жағдайында қазақстандағы білім мен ғылымның инновациялық Ҽлеуеті»



Pdf көрінісі
бет3/69
Дата06.03.2017
өлшемі5,27 Mb.
#7955
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   69

UDC 951.31:32 

 

MONITORING SALT SOURCES LAKE BALKHASH 

 

Saiken A. 

China Association of Chinese People's Republi, turis@sina.co 

Jetimov M.A.,Tokpanov E.A.

 

Zhetysu StateUniversity named after I.Zhansugurov,  Taldykorgan, tokpanov1960@mail.ru 

 

Abstract. Numerous salt lakes on the territory of the Republic of Kazakhstan are the 

source of natural salts. One of the largest continental salt lakes is Balkhash Lake. The data of 

the research results on the study of the main factors of salt formationof Lake Balkhash waters 

in isothermal evaporation in the carbonates crystallization stage is presented in the article.The 

questions of salt formation depending on many variables and constants are not well developed 

until recently in the research and project studies on Ili - Balkhash basin, as well as the issues 

related  to  defining  quantitative  characteristics  of  the  elements  of  the  modern  salt  balance  of 

the lake. 



Keywords:Balkhash  Lake,  hydrochemistry,  mineralization,  permanganateoxidation, 

metamorphism 



Introduction 

The  questions  of  salts  formationhave  not  receivedsufficient  development  in 

theresearchand  projectelaboration  of  the  Ili-Balkhash  basin,  as  well  as  the  issues  relatedto 

defining  quantitative  characteristics  of  the  elements  of  the  modern  salt  balance  of 

LakeBalkhash. 

Absencein  the  literatureof  the  unified  approachto  solving  the  processesof 

sedimentationininland  water  reservoirs  was  the  reasonthat  caused  start  of  workfromthe 

summer period2012 onhydro chemical investigation of the water area ofLake Balkhash with 

the purpose to monitormodernsalt balanceof the lake.

 

Study  ofhydrochemistryof  the  lakeis  closely  connectedwith  the  problem  ofLake 



Balkhash, which means optimal useof water resourcesof its basin, including the lake itself. 

One  of  themain  waterways  ofLake  Balkhashbasinis  the  Ili  River.  The  Kapchagai 

reservoiris  the  diversion  flow  builton  the  riverIli,  alsowatering  of  developingirrigated 


 

14 


«ЗАМАНАУИ СЫН-ТЕГЕУРІНДЕР МЕН ҚОҒАМНЫҢ ЖАҺАНДАНУ ЖАҒДАЙЫНДА ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ 

БІЛІМ МЕН ҒЫЛЫМНЫҢ ИННОВАЦИЯЛЫҚ ҼЛЕУЕТІ» 

халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция материалдары 



28-29 қазан, 2016 ж.

 

 

 

agriculturehave significantly reduced theflow of water into Balkhash Lake. This causesannual 



reduction ofthe lake level.

 

The  study  of    salt  formationprocessesin  the  waterof  Lake  Balkhashinthis  regard  is 



thought to be urgent. 

Materials and methods 

In theperiod of 2012-201587water samples from36pointsstandingeach otherat a 

distance of2-4 km were selectedfrom the lake. 16samples of waterwereselected from the 

riverIliinits mouth. 

Analytical workwas carried outin the NationalScientific Laboratory of JSC "Centerof 

sciences of the earth, metallurgy and enrichment." Atomic absorption spectrometer "Hitachi", 

model 

180-50(Japan);-flame 



photometerPFP7 

(Great 


Britain); 

-optical 

emission 

spectrometerwith  inductively  coupled  plasmaOptima2000DV  (USA)  were  used  forsample 

analysis receive.

 

 



Experimental part 

Comparison of someforecast estimations with the actual datashows that theincreaseof 

water  salinity  of  Lake  Balkhashin  recent  yearssignificantly  goes  ahead  the  forecastvalues  in 

its intensity. 

Watercompositionrefers tothe class ofsulfategroupwith high contentof sodiumchloride. 

With  increasingsalinitylakesdecreasesalong  the  length  ofthe  relative  abundance  ofthe 

ionHCO

3

, CO



3

2-

, Ca²



+

,and theion content ofCl

-

, SO


4

2-

, Mg



2+

, Na


+

, K


+

increased (tab 1). 

Table  1.Average  chemicalcomposition  of  the  waterthe  Lake  Balkhashon 

hydrochemicalareas(summer,2015) 

 

Hydrochemical 



area 

Са

2+



 

Mg

2+



 

 

Na



+

+K

+



 

 

HCO



3

-

 



 

CO

3



2-

 

 



SO

4

2-



 

 

Cl



-

 

 



∑и 

Мг/л 


1/ z (C)mmol/ L/mg/ l 

2,17 



43,4 

7,80 


94,4 

11,83 


295,7 

4,60 


280,7 

0,80 


24,0 

10,6 


508,8 

5,80 


206,0 

1453 


2,05 


41,1 

7,15 


86,9 

12,60 


315,0 

4,30 


262,4 

0,80 


24,0 

11,5 


552,7 

5,20 


184,2 

1466 


1,84 


36,9 

10,40 


126,1 

18,68 


467,0 

4,92 


300,7 

1,44 


43,2 

16,3 


783,6 

7,90 


281,0 

2038 


1,71 


34,3 

11,90 


145,2 

24,45 


611,3 

5,28 


322,5 

1,97 


59,1 

18,9 


905,9 

11,10 


393,1 

2471 


WestBalkhash 

1,94 


38,9 

9,30 


113,1 

16,58 


414,5 

4,77 


291,5 

1,25 


37,5 

14,3 


687,7 

7,50 


266,0 

1849 


1,16 


23,2 

17,04 


207,2 

36,90 


922,3 

7,47 


456,1 

1,96 


59,0 

25,9 


1247 

19,70 


700,4 

3615 


0,99 


20,0 

18,50 


224,6 

40,84 


1021 

7,96 


485,9 

2,27 


68,2 

28,2 


1354 

21,90 


776,2 

3950 


0,99 


19,8 

22,80 


277,2 

52,40 


1310 

9,55 


583,3 

3,44 


103,2 

34,80 


1673 

28,40 


1009 

4976 


0,71 


14,2 

26,80 


314,0 

61,6 


1539 

10,79 


659 

4,20 


126,0 

41,0 


1971 

32,10 


1140 

5763 


EasternBalkhash 

0,96 


19,3 

21,03 


255,7 

47,92 


1198 

8,94 


546 

2,97 


89,1 

32,5 


1561 

15,50 


906,5 

4576 


Meanvalue 

1,45 


29,1 

15,20 


184,4 

32,20 


806,5 

6,86 


418,7 

2,11 


63,3 

23,4 


1124 

16,50 


586,2 

3212 


 

Comparing thevalues ofthe coefficients ofthe individualchlorideions(table 2) it is seen 

thatthere  are  processes  in  the  lakein  which  ions  of  calcium,  magnesium,  carbonate, 

bicarbonate  as  well  as  sulfate  ions  take  a  significantpart(Abrosov  1983).  However, 

theprocesses  which  take  placein  different  placesof  the  lake  are  not  of  the  same  type. 

Metamorphicprocesses  with  participation  ofcarbonate,  hydro  carbonateions  andcalcium 

ionsleading  to  calcite  setting  occureverywhere,  andalso  theprocesseswith  participationof 


 

15 


«ЗАМАНАУИ СЫН-ТЕГЕУРІНДЕР МЕН ҚОҒАМНЫҢ ЖАҺАНДАНУ ЖАҒДАЙЫНДА ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ 

БІЛІМ МЕН ҒЫЛЫМНЫҢ ИННОВАЦИЯЛЫҚ ҼЛЕУЕТІ» 

халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция материалдары 



28-29 қазан, 2016 ж.

 

 

 

 



magnesiumions 

causing 


magnesite 

setting(Bolibok-Kurnichenko, 

Beremzhanov 

1987,Burlibaev and others 2009) only in the extremeeaststretch. 

Table 2.Chlorinecoeffi cients ofmain ions for Balkhash  Lakewater(summer, 2015) 

 

Area 



С/Cl*10

-2

 



∑/Cl

-1

 



Са

2+

 



Mg

2+

 



Na

+

+K



+

 

HCO



3

-

 



CO

3

2-



 

SO

4



2-

 

 



21,00 


45,8 

143,5 


136,2 

11,6 


246,9 

7,05 


22,30 


47,1 

171,0 


142,4 

13,0 


300,0 

7,96 


13,10 


44,8 

166,1 


107,0 

15,3 


278,8 

7,25 


 4 

8,70 


36,9 

155,5 


82,0 

15,0 


230,4 

6,28 


 5 

3,30 


29,5 

131,7 


65,1 

8,4 


178,0 

5,16 


 6 

2,57 


28,9 

131,0 


62,5 

8,7 


174,0 

5,08 


 7 

1,96 


27,4 

129,7 


57,7 

10,2 


165,7 

4,92 


 8 

1,24 


27,5 

135,0 


57,8 

11,0 


172,9 

5,05 


 

In  the  setting  of  water  carbonates  the  dissimilarity  of  processes  occurring  inthe 

western  and  easternpart  of  the  lake  is  viewed.In  this  casethe  analogyin  changing  the 

concentration of the amountof bicarbonatesand carbonates, on the one hand, and the amount 

ofcalciumand magnesium ,on the other hand, is thought to be very demonstrative. 

Ifcarbonates  were  not  involvedin  the  setting  process,  so  their  content  as  well  as  the 

content  ofchlorine  ions  would  have  to  risein  the  8thhydrochemicalarea  (Burle-Tube  stretch) 

about  by  six  timesand  estimate  about32.0mmol/l.  Observedcarbonate  contentin  thisstretch 

is10.73mmol/lor21.27mmol/lless  than  it  would  be  observed  inthis  case.Similar  calculations 

for the amount of calcium and magnesium gives 31.46 mmol/l,ie close figures.

 

If  we  compareionic  composition  ofthe  waterlake  with  the  samecomposition 



butexcludingcalciumand  magnesiumcontain  in  it(see  table  3),  it  can  be  seenthat  the 

absolutetotal  amount  ofcalcium  and  magnesium  carbonatesincreases  from10.56to25.93in  the 

westmmol/l  -in  the  east(increased  by  2.5  times).  However,  theirrelative  contentin  thetotal 

concentrationof  salts  inthe  same  directionfallsin  almosttwo.In  other  words,in  the 

directionfrom east to westBalkhashwateris depletedin the contentofcarbonate compounds and 

primarilycalcium as a result ofsetting, which is convincinglyconfirmed by data of table 3.

 

Table  3.  The  averageioncomposition  of  Lake  Balkhashwaterin  its  natural 



statedeductingcalcium and magnesium carbonates(summer,2015) 

 

 



№ 

ar

ea 



Ionic content 1 / z (C), mole / l 

 

Carbonatesof Ca 



andMg 

C

l



-

 

Cl



-

 

SO



4

2-

 



HCO

3

-



 

CO

3



2-

 

Са



2+

 

Мg



2+

 

Na



+

+K

+



 

∑и 


1/ zmoles/ 

% from 



∑and 

SO

4



-

 



5,45 

5,45 


10,19 

10,19 


4,48 

0,80 



2,12 


 

7,57 


4,41 

11,23 


11,23 

41,84 


31,28 

10,56 


25,2 

0,53 


5,41 


5,41 

11,21 


11,21 

4,37 


0,82 


1,97 


 

7,26 


4,04 

12,58 


12,58 

43,62 


33,24 

10,38 


23,7 

0,48 


7,82 


7,82 

15,34 


15,34 

4,83 


1,36 


1,81 


 

9,90 


5,52 

17,64 


17,64 

59,79 


46,32 

12,38 


20,7 

0,50 


10,23 


10,23 

17,33 


17,33 

5,06 


1,91 


1,68 


 

11,46 


6,63 

21,39 


21,39 

69,06 


55,58 

13,47 


19,5 

0,59 


19,08 


19,08 

25,57 


25,57 

7,42 


2,07 


1,17 


 

16,84 


8,52 

36,13 


36,13 

108,28 


89,30 

18,98 


17,5 

0,75 


22,14 


22,14 

28,81 


28,81 

8,00 


2,31 


1,00 


 

18,50 


9,19 

41,76 


41,76 

122,51 


101,90 

20,62 


16,8 

0,77 


28,09 


28,09 

34,10 


34,10 

9,63 


3,36 


0,96 


 

22,35 


10,32 

51,87 


51,87 

150,36 


124,38 

25,98 


17,2 

0,82 


32,83 


32,83 

41,23 


41,23 

10,73 


0,68 


0,68 


 

26,00 


15,68 

62,31 


62,31 

176,98 


152,05 

25,93 


14,6 

0,80 


 

 

16 


«ЗАМАНАУИ СЫН-ТЕГЕУРІНДЕР МЕН ҚОҒАМНЫҢ ЖАҺАНДАНУ ЖАҒДАЙЫНДА ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ 

БІЛІМ МЕН ҒЫЛЫМНЫҢ ИННОВАЦИЯЛЫҚ ҼЛЕУЕТІ» 

халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция материалдары 



28-29 қазан, 2016 ж.

 

 

 

Note:  Top  figures-the  observedcontent,  lower  -  contentwith  carbonates  deductionand 



relatedcalciumand magnesium. 

Ifcalcium carbonatepresentsin all partsof the lake, magnesium carbonateis completely 

absentin  the  waterof  the  western  stretch,  it  appears  onlyin  the  eastern  partof  the  water 

reservoir.  Here,as  we approach theeasternend of  the lake  it is clearly visible the  tendency to 

increase  thecontentof  this  salt.  All  othersalts(Mg  (HCO

3

)



2

,  MgSO


4

,  Na


2

SO

4



,  NaCl,  KCl) 

present  in  the  waterthroughoutthe  lake(table4).At  the  same  time  theirnumberslightly 

increases,  particularly  sharplyforsulphateand  sodium  chloridein  the  directionfrom  west  to 

east.


 

Table  4:  The  average  salt  composition  of  Balkhash  Lake  water  in  hydro  chemical 

areas (mmol/l, % from the amount of salts) 

 

 



H

y

d



ro

ch

em



ic

al

ar



ea

СаСО



3

 

 



Са(НСО

3

)



2

 

 



МgСО

3

 



 

Мg(НСО


3

)

2



 

 

МgSO



4

 

 



Na

2

SO



4

 

 



NaCl + KCl 

 



0.80 /3.6 

1.37/6.3 

      - 

3.23/14.8 

4.57/20.9 

6.03/27.6 

5.80/26.6 

0.80/3.6 



1.25/5.7 

      - 


3.05/13.9 

4.10/18.8 

7.35/33.7 

5.25/24.1 

1.44/4.6 



0.40/1.3 

      - 


4.52/14.6 

5.88/19.0 

10.42/33.7 

8.26/26.71 

1.71/4.5 



      -  

0.26/0.68 

5.28/13.9 

6.36/16.7 

12.54/32.9 

1.91/31.3 

Comparison  

Western 


Balkhash 

1.25/4.5 

0.69/2.5 

      - 


4.08/14.6 

5.22/18.7 

9.08/32.63 

7.50/26.9 

1.16/2.1 



      - 

0.80/1.4 

7.47/13.55 

8.77/15.9 

17.19/31.2 

19.71/35.8 

0.99/1.6 



      - 

1.28/2.1 

7.96/13.2 

9.26/15.3 

18.94/31.2 

21.90/36.3 

0.99/1.3 



      - 

2.45/3.2 

9.55/12.5 

10.80/14.2 

24.00/31.5 

28.40/37.3 

0.71/0.8 



      - 

3.49/3.9 

10.79/12.2 

11.52/13.1 

29.48/33.4 

32.12/36.4 

Comparison  

East Balkhash  

0.96/1.37 

      - 


2.01/2.87 

8.94/12.8 

10.08/14.4 

22.42/32.1 

25.50/36.5 

 

 



 

0.66/1.3 

6.86/14.1 

7.68/15.7 

15.72/32.1 

26.50/33.8 

Source: Dzhetimov (2015) 

 

This  indicated  feature  of  ionic  composition  of  water  is  combined  by  combination 



of physical and geographical factors. The important ones among them are the shape of the 

basin  stretching  from  west  to  east    600  km  in  the  dry  climate  and  concentration  of  the 

main source of water supply in the south-western end of the lake. In addition, in the water 

of  Lake  Balkhash  there  is  a  compound  relationship  of  reaction  between  different  types 

waters  of  and  concentration  (water  of  the  lake,  rivers  supplying  it,  groundwater  and 

atmospheric  water,  bay  water)  as  well  as  ion  exchange  with  suspended  colloidal -clay 

particles. 


 

17 


«ЗАМАНАУИ СЫН-ТЕГЕУРІНДЕР МЕН ҚОҒАМНЫҢ ЖАҺАНДАНУ ЖАҒДАЙЫНДА ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ 

БІЛІМ МЕН ҒЫЛЫМНЫҢ ИННОВАЦИЯЛЫҚ ҼЛЕУЕТІ» 

халықаралық ғылыми-тәжірибелік конференция материалдары 



28-29 қазан, 2016 ж.

 

 

 

 



The 

process 


of 

setting 


calcium 

carbonateand 

magnesiumfrom 

Lake 


Balkhashwateris  oneof  the  factors  thatconstantly  decreasessaltreserve  of  the  lake 

andmineralizationandtherefore it isincluded inthe expenditure part ofitssalt balance . 

As  it  can  be  seen,  the water  of  Lake  Balkhashin itswater  areais  strongly  saturated 

withcalcium  carbonate,supersaturating  is  unequalandgrowseastward  from3.6to  15.2 

(Andasbayev&Dzhetimov 2012). 

Comparing  themean  values  ofactivities  production  ofCa

2+

andCO


3

2-

in  the1 



and8thhydrochemical areas we see that theypractically do not change,  onlysome increase 

of  the  value  ofCa

2+

CO

3



2-

from  2nd  to6thareas  is  observed,  thendecreaseitin  the  transition 

to7the and8thareas. 

Conclusion.  Speaking  aboutcalciumcarbonatebalance  we  should  say  about  the 

reasons  which  encourage  enhance  of    calcium  carbonatesettleability  in  the  waterof  Lake 

Balkhash.In  our  opinionone  of  suchreasonsbesidesincreasingsalinityof  the  lake  is 

absenceof  freeCO

2

in  the  water,  which  is  relativelyrare  observed  in  lakes.In 



August,2013the  freeCO

2

in  the  samplespresents  onlyin  the  western  partof  the  lakein  the 



amount  of1,02-1,26mg/l,  andin  theeastern  part  itsconcentrationdecreases  up  to0.43mg/ 

l.Absenceof  CO

2

orits  lowcontentleads  to  the  factthatprecipitatedcarbonatescannottransfer 



intohydrogenand they remainat the bottom. 

 

LITERATURE: 

1. Abrosov,V.N., 1983: LakeBalhash.-Leningrad: Nauka,176 -178. 

2. Fedorov,A.A.,Kaziyev,G.Z.,Kazakova, G.D., 2008:Methods forchemical analysisof 

environmental objects. Moscow:Kolos, p.115-118. 

3. 

Andasbayev, 



E. 

&Dzhetimov, 

M. 

2012: 


Fizicheskoje 

himicheskojeissledovanieprocessovsoleobrazovanija  v  vodeozeraBalhash.  [Physical  and 



chemical research of processes of salt formation in the water of Balkhash Lake], Taldykorgan, 

Kazakhstan, Lazer, ISBN 9864-2, p.186. 

4. 

Burlibayev,M.Zh.,Dostay, 



Zh.D., 

Nikolaenko, 

A., 

Tursunov,E.A.,2009:Contemporary  stateof  ecosystemsIli-Balkhash  basin.  Almaty:OO«OST-



XXIcentury", 130. 

5.  Bolibok-Kurnichenko,  S.S.,  Beremzhanov,  B.A.,  1987:  Changesin  potassium  at 

concentrationof  water  of  continental  origin.  Chemistryand  Chemical  technology.Almaty,  p. 

28-33.  


6.  Moon,  J.  &Ramamurti,  S.,  2010:  Tjazholyemetally  v  prirodnyhvodah.  [Heavy 

metals in natural waters] Moscow, Russia: Mir [World]. 

 

 

UDC 5995 

 

SUBSTANTIATION OF PARAMETERS OF MICROCLIMATE OF 



UNDERGROUND GREENHOUSES  

 

Shayakhmetov N.N., BatyrbekovS.Zh.,AlimbayevCh.A.,Bakytuly K.,Tursin O. 



Taldykorgan Polytechnic College, Taldykorgan,  

chingiz_kopa@mail.ru

 


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   69




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет