Более 85% притока в водохранилище обеспечивает река Нарын, следовательно, и доля привноса солей и других компонентов остается ведущей и наибольшей за этой рекой. По многим показателям состав и минерализация нарынской воды выше, чем в других притоках.

Несколько иная картина распределения в воде биогенных компонентов, загрязняющих и других веществ. Здесь приоритет принадлежит притокам Кетмень-Тюбинской (Токтогульской) впадины, особенно по фосфору минеральному и нефтепродуктам, которые в воде р. Нарын практически отсутствуют, т.е. она является чистой, тогда как в других водотоках, особенно в р. Узун-Ахмат, эти соединения присутствуют, хотя их количество пока не выходит за пределы ПДК.

Очевиден тот факт, что с речным притоком в Токтогульское водохранилище поступление загрязняющих веществ на данном этапе сравнительно невелико за счет относительно небольшой антропогенной нагрузки на водотоки, впадающие в водоем, а также достаточно эффективной деятельности местных экологических подразделений и служб охраны природы.

Результаты годового цикла наблюдений за составом воды в Токтогульском водохранилище, проведенные Кыргызгидрометом, показали, что общая минерализация и содержание отдельных макрокомпонентов в воде водохранилища обусловлены усредняющей ролью водоема, пополняемого притоками с различающимся исходным составом воды: в водохранилище средняя минерализация воды выше, чем в р. Узун-Ахмат, но несколько ниже, чем в р. Нарын.

Вместе с тем, степень загрязнения воды в водохранилище существенно выше, чем в воде впадающих в него рек. Это, прежде всего, связано с антропогенной нагрузкой на собственно водоем, обусловленной отсутствием или неэффективной работой очистных сооружений, бытовыми, канализационными и промышленными стоками объектов, расположенных вблизи водохранилища и даже в его водоохранной зоне, рекреационной нагрузкой в летний период, использованием водномоторного транспорта на акватории, стоками временных заправок в период восстановительных работ на трассе «Ош-Бишкек».

Таким образом, собственно водохранилище является местом сбора и накопления загрязняющих р. Нарын компонентов, которые при его отсутствии в несколько меньшей степени попадали в реку, и загрязнение выносилось вниз по течению, т.е. происходил процесс естественного самоочищения. Следовательно, наличие водохранилища создало условия не только для временной консервации речной воды, но и для интенсификации микробиологических, биохимических и физико-химических процессов самоочищения.

Для оценки влияния Нижне-Нарынского каскада водохранилищ в целом и Токтогульского в частности на изменения состава воды в р. Нарын были взяты два створа: входной в Токтогульское водохранилище - «Уч-Терек» и нижний - ниже бьефа Курпсайской плотины («Ташкумыр» - верхний»).

На участке между выбранными створами наиболее существенно снижается содержание хлор-иона, что вполне объяснимо увеличением разбавляющей роли боковой приточности р. Нарын, формирующейся на территории, бедной хлоридными соединениями и растворами. В целом же можно считать, что уже в условиях стационарного гидрологического режима Токтогульского и Курпсайского водохранилищ существенных изменений макрокомпонентного состава воды р. Нарын не произошло. Процесс переработки берегов, а также вынос из прибрежной зоны солей из толщи неогена еще не завершился, но, будучи растянутым по времени на десятилетия, он не приводит к заметному изменению состава воды. Возрастание минерализации воды в Токтогульском водохранилище за счет превышения испаряемости с поверхности воды над осадками оказалось в пределах нескольких десятков миллиметров в год, вследствие чего его можно не учитывать.

Анализ биогенных компонентов, органических и неорганических загрязняющих веществ показывает несколько иную гидрогеохимическую роль водохранилищ Нижне-Нарынского каскада.

Вода, выходящая через плотину Токтогульской ГЭС, является более чистой, чем наблюдаемая на створе «Ташкумыр - верхний», т.е., относительно очищенная в чаше водохранилища, по пути к створу она снова обогащается органическими и другими веществами антропогенного характера.

Изменения климата в зоне действия водохранилища.

Влияние горных водохранилищ аридной зоны на климат имеет те же тенденции, что и равнинные, но носит более сглаженный характер и гораздо меньшую полосу распространения влияния.

Создание Токтогульского водохранилища повлияло на микроклимат побережья. По данным МС Токтогул, расположенной в 5 км. от северного побережья Токтогульского водохранилища, на высоте 983 м, среднегодовая температура воздуха увеличилась на 2,30, а по данным МС Итагар, расположенной в 20 км, на высоте 2011 м, влияние водохранилища значительно меньше. Здесь среднегодовая температура воздуха увеличилась лишь на 0,20.