The diverse anthropogenic load on the transboundary Irtysh River necessitates an assessment of its ecological state, which was the goal of this work. We conducted this research in July 2023 in the upper and lower reaches of the Kazakh part of the Irtysh basin. We determined transparency; temperature; pH; salinity (TDS); oxygen, N-NO₃, N-NO₂, N-NH₄, PO₄, Mn, Fe, Si, Cd, Cu, Zn, Pb, Cr, Co, and Hg contents; permanganate index; and zooplankton variables at 27 stations. We assessed the ecological state of the river by comparing the contents of pollutants with their maximum permissible concentrations (MPC_fw), Classification Scales, and bioindications. An excess of MPC_fw was detected for N-NO₂, Cu, and Fe and locally for Cr and Zn. According to the Classification Scales, most analysed variables corresponded to slightly polluted waters; N-NO₂, Cr, and Zn corresponded to moderately and heavily polluted waters. Zooplankton was represented by 82 species, with an average abundance of 6728 individuals/m³, biomass of 2.81 mg/m³, Shannon index of 1.99–2.08 bit, ∆-Shannon of 0.09, and average individual mass of 0.0019 mg. The spatial distribution of abiotic and biotic variables indicated increased organic and toxic pollution downstream in the Irtysh. Potential sources of pollution of the Irtysh basin are discussed.

We present materials from our research to study the distribution of various forms of mineral nitrogen and phosphorus in the Irtysh River basin in the summer of 2023. It has been established that the content of mineral forms of nitrogen and their ratios are not the same in the water of rivers and lakes. In the water of the river's tributaries. The Irtysh River was dominated by nitrate ions (from 0.039 to 1.033 mgN/dm3), with a maximum in the right-bank tributaries. The nitrite and ammonium ions share accounted for 2.7, 32.7 and 15.3, 38.3% of the total nitrogen, respectively. The share of nitrates in the Black Irtysh River averaged 59% of the amount of nitrogen. Downstream, within the Pavlodar region, nitrates were more often absent, and the proportion of ammonium nitrogen increased. Mineral soluble phosphorus (phosphate ions) was found in the water of all surveyed areas of the basin in insignificant concentrations (0.015 - 0.130 mg/dm3) due to the low solubility of its compounds and intensive absorption by hydrobionts. From the upper to the lower sections of the Irtysh there was a slight increase in the concentration of nitrogen and phosphorus compounds, as a result of the influence of the anthropogenic factor. Key words: nutrients, nitrites, nitrates, ammonium ion, phosphates, natural waters, hydrochemistry, maximum permissible concentration, pollution, ecology.

Приведены результаты многолетнего изменения минерализации и ионно-солевого состава воды одного из важнейших мелиоративных сооружений Казахстана – водохранилища Тасоткель на р. Шу, используемого в основном для орошения 42,1 тыс. га земель в Шуском и Мойынкумском районах Жамбылской области. Рассмотрено влияние основных притоков (Карабалта, Аксу, Токтас) на формирование химического состава воды водохранилища. Установлено, что в период с 2014 по 2023 гг. общая минерализация воды в водохранилище Тасоткель изменялась в пределах 289,3–714,2, составляя в среднем 556,9±11,0 мг/дм3, и незначительно отличается от средней минерализации воды верхнего участка реки Шу 541,5±14,0 мг/дм3. Более высокую минерализацию воды имеют притоки Карабалта 1316,9±50,9 мг/дм3, Аксу 773,4±16,8 мг/дм3 и Токтас 1050,0±38,0 мг/дм3. В их ионном составе чаще преобладают сульфатные ионы и ионы натрия или магния. Во все сезоны года, кроме осеннего периода, вода водохранилища была карбонатно-кальциевого состава. Осенью вода водохранилища по классификации Алекина О.А. относилась к сульфатному классу, магниевой или натриевой группе второго типа. В этот период преобладающими солями становились MgSO₄ и Na₂SO₄, привносимые притоками. Выявлено, что в нижнем течении реки Шу (п. Конаев) зафиксировано увеличение минерализации воды на 80,1±13,4 мг/дм3 по сравнению с верхним участком. В последние три года исследования (2021–2023 гг.) наблюдалось более высокое среднегодовое значение минерализации воды рек Сарыкау (1204,6±54,7), Карабалта (1396,9±60,2), Аксу (812,3±23,2) и Токтас (1153,8±58,9) по сравнению с предыдущими годами, соответственно, Сарыкау (1114,0±203,4), Карабалта (1176,9±86,8), Аксу (725,2±21,2) и Токтас (925,0±49,5). Относительно низкая минерализация воды Тасоткельского водохранилища (меньше 1 г/дм3) и преобладание гидрокарбонатных солей кальция оказывает благоприятное мелиоративное влияние на солонцеватые и щелочные почвы района исследования. В случае использования воды рек Карабалта, Токтас и Шу для орошения или технических целей возможно образование твёрдых солей карбоната и сульфата кальция. Вероятность интенсивного осаждения этих солей увеличивается при нагревании воды, что может привести к образованию накипи и засорению технического оборудования. Ключевые слова: Тасоткель, минерализация, ионно-солевой состав, гидрохимия, формирование химического состава воды, экология

This article presents data on the distribution of various forms of mineral nitrogen and phosphorus in water sources of Southeastern Kazakhstan for the period from 2014 to 2023. It was found that the content and ratio of mineral nitrogen forms varied. Among nitrogen compounds, nitrates predominated, accounting for 82–86% of the total nitrogen. However, no exceedances of the maximum permissible concentrations (MPC) for water bodies of fishery importance were detected. Ammonium and nitrite nitrogen accounted for 12–17% and 0.8–2.1% of the total nitrogen, respectively. Nevertheless, exceedances of their MPC by 1.2 to 3.0 times were observed in almost all seasons. Dissolved mineral phosphorus (phosphate ions) was detected in water at all surveyed locations in low concentrations (0.005–0.0400 mg/dm³) due to the low solubility of its compounds and intensive uptake by aquatic organisms. The most polluted areas were the tributaries of the Tasotkel Reservoir: the Shu River (near the village of Kainar) and the Toktash River. A decrease in the concentration of nitrogen and phosphorus compounds was observed from the upper to the lower reaches of the Shu River. Self-purification of the Shu River’s water masses was noted for all compounds: phosphorus (57.8%), nitrite nitrogen (49.0%), ammonium nitrogen (35.9%), and nitrate nitrogen (15.6%). Over the study period, based on average annual concentrations of nitrogen and phosphorus compounds, the water quality of all observed sites corresponded to class 1–3, with occasional seasonal drops to class 5.

The materials of our own research on the distribution of silicon, iron and the value of permanganate oxidability in the Irtysh River basin in the summer of 2023 presented. It has been established that the content of these components and their ratios are not the same in the water of rivers and lakes. The values of permanganate oxidizability (PO) for the water of the Irtysh River in most cases did not exceed the average values for natural waters of arid zones (5…10 mgO/dm3), as well as the maximum permissible concentrations for fishery waters. The water of floodplain lakes and storage lakes is more enriched with easily oxidizing organic substances (8.62…31.51 mgO/dm3). The maximum concentrations of silicon did not always correspond to the minimum values of total mineralization. The distribution of dissolved total iron is uneven and varies between 0.072...1.740 mg/dm3, with a maximum concentration in oz. Kurkol and the Balkyldak storage lake. From the upper to the lower sections of the Ertis, there was a slight increase in the concentration of iron and silicon, as a result, of the influence of an anthropogenic factor. The assessment of the quality of the water bodies of the Pavlodar Irtysh region was carried out on the basis of a Unified water quality classification system. The relationship of the average strength between silicon, iron and the value of PO is revealed. The data on the distribution of these components can be used for a more complete assessment of the water quality of the Yertis basin.

Приведены материалы исследования ионно-солевого состава воды по течению р. Шу в пунктах п. Кайнар и п. Конаева Жамбылской области за многолетний период (2014…2023 гг.). Установлено, что ионный состав воды верхнего участка р. Шу (п. Кайнар) характеризовался относительно устойчивым гидрокарбонатно-кальциевым составом. вследствие вымывания их из карбонатных пород, распространённых в водосборном бассейне. Солевой гипотетический состав воды р. Шу (п. Кайнар) представлен шестью солями: Са(НСО3)2 (22,1…59,2), MgSO4 (6,7…41,1), Na2SO4 (0,8…55,4), NaCl (3,3…17,9), Mg(НСО3)2 (0,0…16,5) и CaSO4 (0,0…10,2% эквивалентов от общей суммы солей). Пределы изменения общей минерализации воды р. Шу (п. Конаева) в 2019…2023 гг. составляли 447,2…897,8 мг/дм3что превышает ее максимальные значения за эти же годы в п. Кайнар на 38,5…282,5 мг/дм3. Вода здесь чаще слабощелочная средней жесткости. В ионном составе преобладают сульфат- и кальций или натрий ионы. В солевом составе воды р. Шу (п. Конаева) кроме вышеприведённых солей появляется хлорид магния, что привело к протеканию процессов метаморфизации в прямом направлении. При использовании шуйской воды на орошение или в технических целях возможно образование твёрдых солей карбоната кальция и сульфата кальция. Для солонцеватых почв, такыров речного бассейна такие соли окажут мелиорирующее влияние, а при нагревании весьма вероятна активизация выпадения карбонатов и сульфатов кальция в техническом оборудовании. Ключевые слова: ионный и солевой состав, минерализация, жёсткость, гидрохимия, экология