Многие реки Поволжья имеют асимметрию речных долин – левый берег пологий, правый – крутой; некоторые реки зимой промерзают до дна, а летом пересыхают. Наиболее густые речные сети в лесной и лесостепной зоне. Основной источник питания рек – снег. На севере – 70-50%, а доля снегового питания на юге – 100%. Дождевое питание играет существенную роль только на севере региона и на возвышенных частях. Доля грунтового питания составляет 30 - 32% годового.
Весенний сток и среднегодовой сток зависят от запаса воды в снежном покрове к началу таяния. Преобладающая часть годового стока проходит в период весеннего половодья. Важный показатель – на какую землю лег снег: если выпал на влажную землю, то сток будет сильным. Сток зависит от его зарегулированности, на что влияют водохранилища и пруды (они помогают регулировать сток весной). Летом наблюдаются интенсивные ливневые осадки, вследствие чего территория Поволжья может быть отнесена к зоне повышенной мутности (от 50 до 1000 гр/м3). Мутность определяется характером слагающих территорию пород. Бассейны рек Еруслана, Большого и Малого Узеней входят в зону мутности. В настоящее время твердый сток изменился за счет уменьшения скорости течения в результате зарегулированности рек. Минерализация речных вод колеблется от 200 до 1900 млг/л. Очень отчетливо проявляется ее сезонный характер. В пределах бассейна нижней Волги отмечается повышенное и высокое значение минерализации, которая возрастает с севера на юг. Кроме того, минерализация сильно возрастает в период межени.
Что касается озер, то их достаточно много в Верхневолжье. Например, очень богата озерами Тверская область. Только значительных по размеру озер здесь насчитывается более 600. Имеется много и мелких водоемов. Их общая площадь превышает 1000 км2, т.е. составляет 1,2% всей территории области. Общий объем воды в озерах достигает почти 4 км3. Большинство озер области возникло в результате деятельности ледника и талых вод. Крупные озера (Селигер, Кафтино) имеют ледниково-тектоническое происхождение. Их котловины образовались вследствие прогиба участков земной коры, а затем были обработаны ледником. Отдельные небольшие озера возникли на месте провалов и пустот в известняках. Это карстовые озера. Они обычно небольшие, округлые, но довольно глубокие. Многие озера образовались в поймах рек. Морфометрические особенности озер (в том числе глубина) существенно влияют на их температурный, кислородный и биологический режимы. В глубоких озерах (Селигер, Охват, Кафтино и др.) летом температура воды и содержание кислорода понижаются от поверхности ко дну, а в зимний период наоборот. [12] Мелкие озера хорошо «проветриваются» и прогреваются, поэтому летом здесь отсутствуют резкие различия в распределении температур и содержании кислорода по вертикали. Водный режим озер, в частности колебания уровня, определяется соотношением прихода и расхода воды. Наиболее заметно выражены сезонные и многолетние колебания уровней. Самые низкие горизонты воды в озерах наблюдаются в холодную половину года (ноябрь - март), высокие – весной (апрель-май). Годовая амплитуда колебаний уровня составляет чаще всего несколько десятков сантиметров и не превышает 1-2 метров. Озера обычно замерзают во второй половине ноября, а вскрываются во второй половине апреля, как правило, на несколько дней позднее рек. [4] Озера Верхневолжья пресноводные. Их воды большей частью слабо минерализованы и принадлежат к бикарбонатному классу кальциевой группы. Общее содержание растворенных минеральных веществ обычно не превышает 200-300 мг/л. Жесткость озерных вод небольшая. Прозрачность чаще всего составляет 1 – 4 м. Содержание кислорода в воде многих озер достигает 10 см3/л, что объясняется хорошей аэрацией, вследствие волнения и поступательного движения водных масс. В некоторых озерах содержание кислорода резко снижается в глубинных слоях летом и по всей толще воды зимой. По степени кислотности воды озера Верхневолжья относятся к нейтральным. Величина pH у них колеблется от 6 до 8. Некоторые озера имеют слабокислую или слабощелочную воду. Лежащие среди болот Оршинско-Петровские озера Тверской области и некоторые другие отличаются повышенной кислотностью (pH менее 6). [4] Озера Верхневолжья характеризуются большим разнообразием растительных и животных организмов, а также обладают значительными природными ресурсами – рыбными, растительными (кормовыми), рекреационными, а также запасами озерного ила (главным образом сапропеля).
Что касается территории Среднего и Нижнего Поволжья, то озер здесь мало. Почти все они находятся в Прикаспийской низменности. Малые пресные озерки встречаются еще в Заволжье, вблизи северной окраины лесостепной зоны. Крупных (от 3 до 5 км2) глубоких озер на данной территории нет. В бассейне р. Свияги, к северу от Казани, в Закамье и в районе Самарской Луки. На правом берегу Волги, в Калмыкии наиболее крупные озера вытянуты цепочкой в неглубокой Сарпинской ложбине – древнем рукаве Волги. Самые крупные из них – Сарпа, Цаца, Барманцак. В половодье инога озеро Сарпа соединяется с Волгой. К востоку от Волги все озера Прикаспия соленые и неглубокие. [3] Выделяются своими размерами самосадочные озера Эльтон и Баскунчак, залегающие в неглубоких котловинах с отлогими или холмистыми берегами, над которыми поднимаются массивы древних размытых соляных куполов. На плоской поверхности Прикаспийской низменности они кажутся очень высокими. Происхождением своим обе озерные котловины также обязаны солянокупольной тектонике. Озеро Баскунчак (площадь – 105,5 км2, длина – 19,3 км, а ширина – 10,2 км). Котловина его глубокая, берега высокие. Однако слой рапы в озере (цвет ее здесь аквамариновый) очень тонкий – 10 см. Летом вода сохраняется только в северо-западном его углу, а большая часть озера высыхает, образуя плоскую поверхность, покрытую снежно-белой коркой соли. Запасы поверхности соли в Баскунчаке достигают 750 млн.т., а если принимать во внимание и донные пласты, цифра эта превышает 2 млрд. т. Однако и этим не исчерпываются богатства озера. В южной части его котловины имеются залежи серной руды, а на юго–западе - охры. Кроме того, вокруг озера много месторождений гипса. Поэтому на высоких берегах его, особенно на западе, распространены карстовые провалы и воронки и встречаются длинные извилистые гипсовые пещеры. [17] Другие соленые озера Прикаспия – Баткуль, Горько-Соленое и др., происхождение которых также связано с солянокупольной тектоникой, слабо исследованы, невелики и пока не используются. Многие озера Поволжья исчезли в результате создания водохранилищ.
3.3 Промышленное загрязнение вод Волжского бассейна
Создание волжских водохранилищ нарушило процессы самоочищения речных вод (в “стоячей воде” водохранилищ эти процессы идут гораздо медленнее). В то же время развитие нефтехимии на берегах Волги при хроническом недостатке мощностей очистных сооружений (или их отсутствии) резко увеличило сбросы сточных вод в Волгу и её притоки. О степени загрязненности этой реки можно судить по такому факту: в 70% образцов рыбы, пойманной в Саратовском водохранилище, найдены органические остатки ртути. В итоге в своем нижнем течении волжская вода крайне загрязнена и порой непригодна даже для орошения. Исправление такой ситуации требует согласованных действий во всем Волжском бассейне, т.е. на большей части России. Спасение Волги - важнейшая общероссийская проблема. На территории Волжского бассейна, занимающего менее 8 % территории России, проживает 61 млн. чел., или более 40 % населения страны. Здесь сосредоточено около 50 % промышленного потенциала, причем производства изначально опасные для окружающей среды: нефтехимия, автомобильная промышленность, производство удобрений и др. Каскад волжских гидроэлектростанций также является экологически небезопасным фактором. Только снижение скорости водотока увеличило за последние 15--20 лет бактериальную загрязненность Волги в 10 тыс. раз. На Волгу и ее притоки приходится более трети общего водозабора. Однако состояние водных ресурсов Волги вызывает особую тревогу, поскольку в этот бассейн сбрасывается 31,4 % сточных вод. В настоящее время первостепенное значение имеют экологические проблемы в отрасли сельского хозяйства. Загрязнителями водоемов являются также промышленность и коммунально-бытовое хозяйство. Промышленные стоки занимают первое место по объему и ущербу, который они наносят малым рекам. Проблемой является попадание в реки и другие водоемы различного бытового и промышленного мусора. Этот мусор, разлагаясь, выделяет различные канцерогенные вещества. Крупный город с населением более 1 млн. чел. поставляет до 50 % загрязняющих веществ в поверхностные стоки.
С развитием индустрии Поволжья, проблема загрязнения Волги назрела уже давно. Строительство водохранилищ и нерациональное хозяйствование резко изменили естественный режим Волги и экологию водоема. В 2-3 раза увеличились, по сравнению с естественными условиями, расходы воды гидроузлов в осенне-зимний период. Резко сократились ее расходы и объем стока во время весеннего половодья. По ориентировочным данным, в 240 (30% от общего числа Волжского бассейна) раз заиление превышает проектный уровень. Из-за неудовлетворительного технического состояния водохранилищ растет опасность катастроф. Создание каскада водохранилищ на реке привело к значительному снижению интенсивности самоочищения, к деградации экосистем, коренным образом изменило уровневый режим реки. Среднегодовая токсическая нагрузка экосистемы Волги и ее притоков в 5 раз превышает таковую на водные экосистемы других регионов. Анализ экологического состояния Волги и ее притоков показал, что, несмотря на принимаемые меры, загрязненность водоемов остается значительной, и в основном за счет четырех ингредиентов: нефтепродуктов, меди, железа, цинка, содержание которых на всем протяжении Волги и ее притоков (Ока, Кама) превышает ПДК для рыбохозяйственных водоемов в 3--10 раз.