Площа зрошуваних земель в Миколаївській області становить 190 тис. 321,8 га, у т.ч. сільськогосподарських угідь – 189 тис. 784,53 га (23 зрошувальні державні системи та ділянки «малого» зрошення в 4-х районах).
Для визначення якості поверхневих вод в кінці поливного періоду 2024 року на хімічний аналіз було відібрано 11 проб води в 11 основних точках спостереження. Проби води відбирались безпосередньо в точках водозабору біля головних насосних станцій зрошувальних систем області. Хімічний аналіз відібраних проб води здійснювався в лабораторії моніторингу вод та грунтів Регіонального офісу водних ресурсів у Миколаївській області.
В кінці поливного періоду проби поверхневих вод р. Інгулець, р. Південний Буг, р. Мертвовод (Таборівське в-ще) та р. Березань (Нечаянське в-ще) відбирались 25 вересня та 07 – 08 жовтня 2024 року. Проби води в інших точках спостережень відбирались 14 – 15.10.2024 року. В таблицях 1 та 2 даної інформаційної довідки, з метою порівняння, наводиться інформація про пробу води, яка була відібрана 25.07.2024 року в р. Південний Буг біля ГНС Ковалівського водогосподарського комплексу в с. Ковалівка.
Визначення якості поверхневих вод проводилось за національним стандартом України ДСТУ 2730 : 2015. До агрономічних критеріїв оцінювання якості природної води належать:
- збереження і підвищення родючості ґрунтів, зокрема попередження процесів засолення, осолонцювання, злитизації і порушення біологічного режиму ґрунтів;
- забезпечення планової врожайності сільськогосподарських культур, зокрема продуктивності та інтенсивного розвитку;
- забезпечення необхідної якості сільськогосподарської продукції, зокрема повноцінності та доброякісності.
Згідно ДСТУ 2730 : 2015 під час оцінювання якості природної води виділяють три класи її придатності:
- І клас – «Придатна»;
- ІІ клас – «Обмежено придатна»;
- ІІІ клас – «Непридатна».
Зрошувальна вода І класу – придатна для зрошення без обмежень.
Природна вода І класу – придатна для використання без обмежень.
Природну воду ІІ класу – використовують за умови обов`язкового застосування комплексу заходів щодо запобігання деградації ґрунтів або поліпшення води до показників І класу.
Природна вода ІІІ класу – вода, показники якої виходять за межі значень, що встановлені для вод ІІ класу – непридатна для використання без попереднього поліпшення її складу.
Основними джерелами водозабору поверхневих вод для потреб сільськогосподарського виробництва в Миколаївській області є ріки Інгулець та Дніпро, Південний Буг, Інгул, а також водосховища: Любинське, Явкінське, Нечаянське, Таборівське та інші, ставки-накопичувачі поверхневого стоку на малих річках і балках.
Результати хімічних аналізів представлені у вигляді таблиці 1, в якій наведений хімічний склад природних поверхневих вод.
В р. Інгулець біля ГНС Інгулецької ЗС хімічний склад води (станом на 25.09.2024 р.) сульфатно-хлоридний з перевагою сульфатів (48 % від суми аніонів), магнієво-натрієвий з перевагою натрію (53 % від суми катіонів) з загальною мінералізацією 2,018 г/дм3, водневий показник рН = 8,82. Вміст хлоридів складав 15,60 мг-екв/дм3 (553,02 мг/дм3).
Співвідношення частин дніпровської води, яка подавалась в верхоріччі Інгульця на протязі поливних періодів минулих років для розбавлення інгулецької води, та власне інгулецької води, яка поступала до створу головних насосних станцій робило склад води мінливим, залежним від співвідношення складових частин. В зв`язку з цим в Управлінні каналів річки Інгулець (УКРІ) ведеться оперативний щоденний контроль за хімічним складом (зокрема за вмістом хлоридів) поданої на зрошення води.
За багаторічними даними, вміст токсичних солей в змішаних водах Інгулецького магістрального каналу, в середньому за поливний період становив близько 10 – 12 мг-екв/дм3, з відхиленням до 2 – 4 мг-екв/дм3 як в один, так і в інший бік, тобто склад визначався величиною об`єму поданої дніпровської води в верхоріччі Інгульця для розбавлення інгулецької води до безпечних для поливу меж. Головним забруднюючим фактором був скид шахтних зворотних вод в верхоріччі Інгульця з Кривбасу.
Води р. Південний Буг в кінці поливного періоду в точках водозабору Кандибинського, Ковалівського, Новоодеського водогосподарських комплексів гідрокарбонатно-сульфатно-хлоридні зі значною перевагою хлоридів в аніонному складі (від 56 до 75 %), магнієво-натрієві за катіонним складом. Загальна мінералізація складає від 1,718 г/дм3 в районі підвідного каналу до ГНС Новоодеського водогосподарського комплексу до 4,168 г/дм3 в районі ГНС Кандибинського водогосподарського комплексу. Водневий показник рН складає 8,12 – 8,36. Води р. Південний Буг в с. Олександрівка та біля с. Кам`яна Балка хлоридно-сульфатно-гідрокарбонатні та сульфатно-хлоридно-гідрокарбонатні, кальцієво-магнієво-натрієві та натрієво-магнієво-кальцієві з приблизно однаковим вмістом катіонів. Загальна мінералізація складає від 0,509 г/дм3 біля с. Кам`яна Балка (Вольнівська ЗС, системи «малого» зрошення) до 0,739 г/дм3 в с. Олександрівка (Вознесенська, Олександрівська ЗС, с-ми «малого» зрошення). Водневий показник рН складає 8,22 – 8,43.
В порівнянні з результатами спостережень минулих років, в кінці поливного періоду 2024 року відмічається доволі нетиповий хімічний склад та висока загальна мінералізація вод р. Південний Буг в нижній течії ріки в точках водозабору Кандибинського, Ковалівського та Новоодеського водогосподарських комплексів. Ці відхилення пов`язані, в першу чергу, з посушливими та жаркими погодними умовами 2024 року, який характеризується багатьма температурними рекордами та екстремально низькою водністю. Появу в хімічному складі значної кількості хлоридів та високу мінералізацію поверхневих вод в нижній течії р. Південний Буг з високою ймовірністю можна пояснити можливим заходом високомінералізованих вод Бузького лиману.
В р. Інгул (станом на 14.10.2024 р.), води хлоридно-гідрокарбонатно-сульфатні зі значною перевагою сульфатів в аніонному складі (більше 50 %), кальцієво-магнієво-натрієві із загальною мінералізацією 1,743 г/дм3. Водневий показник рН = 7,89. За результатами спостережень минулих років хімічний склад та загальна мінералізація вод р. Інгул доволі стабільні.
В водосховищах загальна мінералізація становить від 1,933 г/дм3 (Нечаянське водосховище) до 3,443 г/дм3 (Бармашовський ставок). Показник рН в водосховищах становить від 7,88 (Таборівське водосховище) до 8,59 (Любинське в-ще).
В порівнянні з відповідним періодом минулого року, в 2024 році відбулися зміни в бік погіршення окремих показників якості поверхневих вод в основних точках водозабору на водних об`єктах Миколаївської області, що пов`язано, в першу чергу, з екстремально низькою водністю. В умовах довготривалих посушливих періодів мінералізація поверхневих вод підвищується за рахунок випаровування з поверхні водного об`єкту, і як наслідок, підвищення концентрації солей в водному розчині. Хімічний склад при цьому змінюється несуттєво.
За критеріями оцінки якості природних вод, що регламентуються національним стандартом України ДСТУ 2730 : 2015, на кінець поливного періоду 2024 року в точках водозабору Миколаївської області поверхнева вода відноситься як до ІІ класу – обмежено придатна за небезпекою вторинного засолення та осолонцювання ґрунту, небезпекою підлуження ґрунтів, негативного впливу на рослини за поливів дощуванням, так і до ІІІ класу – непридатна для зрошення без попереднього поліпшення її складу.
На основі результатів хімічного аналізу було проведено визначення якості води за ДСТУ 2730 : 2015.
Оцінка якості природних вод, з метою використання показала наступне:
- за небезпекою вторинного засолення ґрунтів, оцінка поверхневих вод проведена з урахуванням загальної концентрації токсичних іонів, відображених в еквівалентах хлору (таблиця 2.). Поверхневі води в більшості точках водозабору віднесені до ІІ класу і оцінюються як обмежено придатні.
У верхній течії р. Південний Буг (в с. Олександрівка та біля с. Кам`яна Балка) природні води віднесені до І класу, тобто придатні без обмежень. Вміст токсичних солей в кінці поливного періоду 2024 року не перевищував верхній поріг критеріїв для води І класу та складав від 3,00 мг-екв/дм3 біля с. Кам`яна Балка до 5,94 мг-екв/дм3 в с. Олександрівка. В водах р. Інгул біля с. Одрадне вміст токсичних солей складав 9,18 мг-екв/дм3, що також не перевищує верхній поріг для води І класу.
У нижній течії р. Південний Буг (ГНС Ковалівського та ГНС Новоодеського водогосподарських комплексів) спостерігався високий вміст токсичних солей, який складав від 17,51 до 18,32 мг-екв/дм3. Ці води були віднесені до ІІ класу – обмежено придатні.
Аномально високий вміст токсичних іонів відмічався в кінці поливного періоду в водах р. Південний Буг в районі ГНС «Кандибинська» (Кандибинський водогосподарський комплекс) і складав 54,75 мг-екв/дм3, що перевищує у 2,3 рази верхній поріг інтервалу концентрації токсичних іонів для важкосуглинкових ґрунтів за критеріями якості для води ІІ класу. За небезпекою вторинного засолення ґрунтів води р. Пвденний Буг в районі ГНС «Кандибинська» (станом на 07.10.2024 р.) віднесені до ІІІ класу, тобто непридатні для зрошення без попереднього поліпшення їх складу.
Води Бармашовського ставка (вміст токсичних солей 27,95 мг-екв/дм3) за небезпекою вторинного засолення ґрунтів також віднесені до ІІІ класу непридатні для зрошення.
Води р. Мертвовод (Таборівське в-ще), р. Березань (Нечаянське в-ще), р. Інгулець біля ГНС Інгулецької ЗС та Любинського водосховища за небезпекою вторинного засолення ґрунтів віднесені до ІІ класу – обмежено придатні. Використання для потреб сільськогосподарського виробництва вод зазначених водних об`єктів завжди буде приводити до швидкого вторинного засолення ґрунтів і зниження врожаю сільськогосподарських культур на 40 – 60%. При близькому заляганні ґрунтових вод менше допустимих значень (в середньому 2 метри) і відсутності дренажу, зрошення водою з вмістом понад 24 мг-екв/дм3 токсичних солей взагалі недопустимо, тому що це приводить до швидкого засолення та деградації ґрунтів.
- за небезпекою підлуження грунту, оцінка поверхневих вод проведена на основі комплексної оцінки показників рН, токсичної лужності (НСО3-Са2+) і лужності від нормальних карбонатів (СО32-) (таблиця 2.).
Вода в більшості точок водозабору за небезпекою підлуження ґрунту віднесена до ІІ класу (обмежено придатна) в зв`язку з високим показником рН, від 8,04 до 8,82.
В р. Інгул біля с. Одрадне та в р. Мертвовод (Таборівське в-ще) вода за небезпекою підлуження ґрунту оцінюється як придатна для використання без обмежень (І клас).
В окремих пунктах спостережень на р. Інгулець, р. Південний Буг (с. Олександрівка) в Любинському в-щі та Бармашовському ставку вода за небезпекою підлуження грунту в окремі періоди оцінюється як обмежено придатна для використання (ІІ клас) через високий вміст лужності від нормальних карбонатів (СО32-), який складає 0,2 – 0,6 мг-екв/дм3.
- за небезпекою токсичного впливу на рослини за поливів дощуванням якість поверхневих вод оцінюється на основі комплексної оцінки показників рН, лужності від нормальних карбонатів (СО32-), вмісту хлору (Сl-) з врахуванням вмісту в зрошувальній воді токсичних іонів в еквівалентах хлору (е Сl-) (таблиця 2.).
Природна вода в основних точках водозабору за небезпекою токсичного впливу віднесена як до ІІ класу і оцінюється як обмежено придатна так і до ІІІ класу – непридатна для використання.
Води р. Мертвовод, р. Березань, р. Інгул та р. Південний Буг (с. Олександрівка та с. Кам`яна Балка) віднесені до ІІ класу і оцінюються як обмежено придатні по показнику рН, який перевищує верхній поріг інтервалу для води І класу і становить від 7,89 до 8,43 одиниць. В окремих точках спостережень фіксується високий вміст іонів хлору (р. Інгул, р. Мертвовод, р. Березань).
До ІІІ класу – непридатні для зрошення, в кінці поливного періоду віднесені води р. Інгулець, р. Південний Буг (ГНС Новоодеського, Ковалівського, Кандибинського водогосподарських комплексів), Любинського водосховища та Бармашовського ставка через високий вміст іонів хлору (Сl-), який складає від 15,20 до 52,00 мг-екв/дм3 і знаходиться за межами значень для води ІІ класу.
Все вищезазначене свідчить про те, що застосування таких вод для сільськогосподарського виробництва може негативно вплинути на сільськогосподарські рослини, особливо при поливах дощуванням у спекотний денний час. Потрібна попередня нейтралізація лужності і розведення води до безпечних (за вмістом хлорид-іонів) меж.
Вміст хлоридів у водах р. Південний Буг в районі ГНС «Кандибинська» (Кандибинський водогосподарський комплекс) в кінці поливного періоду (станом на 07.10.24 р.) складає 1843,40 мг/дм3, що у 3 рази перевищує верхній поріг умовного забруднення хлоридами (допустимі значення забруднення води хлоридами згідно ВБН 33-5.5-01-97 «Організація і ведення еколого-меліоративного моніторингу» 250 – 600 мг/дм3). В порівнянні з результатами спостережень минулих років відмічається доволі нетиповий хімічний склад та висока загальна мінералізація вод р. Південний Буг в нижній течії ріки в точках водозабору Кандибинського, Ковалівського та Новоодеського водогосподарських комплексів. Появу в хімічному складі значної кількості хлоридів та високу мінералізацію поверхневих вод в нижній течії р. Південний Буг з високою ймовірністю можна пояснити можливим заходом високомінералізованих вод Бузького лиману.
- за небезпекою осолонцювання грунтів, якість води оцінювалася на підставі співвідношення суми катіонів натрію і калію до суми всіх катіонів з урахуванням буферності і гранулометричного складу ґрунтів та з врахуванням співвідношення в поверхневій воді катіонів магнію до катіонів кальцію. При цьому враховується клас води за небезпекою підлуження ґрунтів (таблиця 2.).
В кінці поливного періоду 2024 року поверхневі води у верхній течії р. Південний Буг (с. Олександрівка, с. Кам`яна Балка) за небезпекою осолонцювання ґрунтів оцінюються як придатні для використання без обмежень (І клас якості). Поверхневі води р. Інгул та р. Мертвовод (Таборівське в-ще) віднесені до ІІ класу – обмежено придатні.
По всім іншим пунктам спостережень природні води за небезпекою осолонцювання ґрунтів оцінюються як непридатні для використання без попереднього поліпшення їх якості (ІІІ клас) за рахунок високого вмісту Nа+ + К+ (більше 60 % від суми основ), що при зрошенні такими водами може привести до швидкого осолонцювання ґрунтів і погіршення їх властивостей.
Тривалі спостереження свідчать про те, що на сільськогосподарських землях, які інтенсивно поливаються, розвиваються процеси осолонцювання ґрунтів, що веде до негативних наслідків – деградації ґрунтової структури, злитизації, зниження водопроникності, втрати гумусу і т.д. Для покращення меліоративного стану солонцюватих земель необхідно проводити комплекс меліоративних заходів основним з яких є – гіпсування ґрунтів.
Таким чином, проведена оцінка якості природних вод згідно національного стандарту України ДСТУ 2730 : 2015 свідчить про те, що поверхневі води в точках водозабору по Миколаївській області відносяться як до ІІ класу – обмежено придатні, так і до таких, які за окремими показниками (небезпека підлуження ґрунтів, можливий токсичний вплив, осолонцювання ґрунтів) віднесені до ІІІ класу – непридатні для використання без попереднього поліпшення їх складу.
Усе вищезазначене вимагає більш уважного ставлення до використання вод природних джерел водозабору для потреб сільськогосподарського виробництва, організації постійного контролю та проведення комплексу робіт по покращенню показників якості поверхневих вод з метою запобігання погіршення родючості ґрунтів при проведенні зрошення сільськогосподарських культур.
Розрахунки по промивці р. Інгулець та доведенню показників якості поверхневих вод на рівні ГНС Управління каналів річки Інгулець (УКРІ), повинні базуватися на співвідношенні іонів хлору в підвідному каналі Дніпро-Кривий Ріг та р. Інгулець, тому що цей іон інертний, не вступає ні в які реакції. Відповідні обсяги води Дніпра повинні бути розраховані таким чином, щоб на рівні ГНС Управління каналів річки Інгулець (УКРІ), змішані води Дніпра та Інгульця відповідали критеріям ДСТУ 2730 : 2015 для поливної води І класу.
Відповідно до ВНД 33-5,5-0,2-97 «Екологічні критерії» в відібраних пробах поверхневих вод в точках водозабору визначався вміст різних форм азоту (NO2, NO3, NH4) та фосфатів (РО4), вміст мікроелементів (цинк, марганець, залізо, мідь), вміст БСК5 – біологічне споживання кисню та ХСК – хімічне споживання кисню. Також визначались забруднюючі компоненти (пестициди, АПАР, нафтопродукти) та важкі метали (хром, нікель, кадмій, свинець, ртуть, миш`як). В усіх відібраних пробах вміст загально-екологічних, еколого-гігієнічних та еколого-токсикологічних показників, визначених ВНД 33-5,5-0,2-97 «Екологічні критерії», не перевищує гранично допустимих концентрацій (ГДК). Поверхневі води в точках водозабору за екологічними критеріями якості віднесені до І класу, тобто придатні без обмежень.
Для забезпечення необхідної якості поверхневих природних вод за показниками вторинного засолення, небезпеки осолонцювання, підлуження ґрунтів, токсичного впливу на рослини, а також зниження впливу водневого показника рН і СО32- на ґрунти та рослини, потрібно при експлуатації каналів іригаційної мережі виконувати заходи:
- канали сезонного заповнення в міжполивний період ретельно прочищати від донних відкладень та рослинних залишків;
- на протязі поливного сезону дотримувати в каналах критичні для життєдіяльності фітопланктону швидкості течії води.
- проводити нічні поливи сільгоспугідь з метою зниження впливу водневого показника рН і СО32- на ґрунти та рослини.
- застосовувати поліпшення якості поверхневих вод хімічними меліорантами (гіпсом, сірчаною кислотою) або розбавлення водою кращої якості.
На площах сільськогосподарських угідь, на яких використовуються поверхневі води ІІ класу (по небезпеці вторинного засолення та осолонцювання ґрунтів) необхідно застосовувати комплекс меліоративних, організаційних заходів та робіт із збереження та покращення родючості ґрунтів, основні з яких наступні:
- впровадження в сівозміни посівів багаторічних трав (до 40%), насамперед люцерни, які покращують структурність, водно-фізичні властивості, сприяють накопиченню гумусу в ґрунтах;
- внесення в ґрунти органічних добрив (від 40 до 80 т/га), проведення сидерації (заорювання зеленої маси);
- застосовування раціональної техніки та технології поливу сільськогосподарських культур;
- забезпечення дотримання технологій вирощування сільськогосподарських культур, додержування науковообгрунтованого водокористування з урахуванням глибин залягання та мінералізації ґрунтових вод;
- хімічна меліорація (гіпсування) сільськогосподарських угідь, на яких розвиваються процеси вторинного засолення та осолонцювання ґрунтів.