XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

К 1990-м годам в Российской Арктике были созданы крупные производственно-территориальные комплексы с доминирующей ролью горнорудной, металлургической, лесоперерабатывающей, рыбной промышленности. Функционирование 70% предприятий по добыче и переработке природных ресурсов сопровождалось образованием значительного количества твердых, жидких и газообразных отходов [1]. В результате в местах интенсивной хозяйственной деятельности в Арктической зоне Российской Федерации возникли экологические «зоны бедствия», в которых масштабы деградации окружающей среды достигли опасных значений, а уровни загрязнения существенно превысили допустимые нормы. После распада СССР в первой половине 90-х гг. прошлого столетия население северных промышленных районов, в т.ч. Республики Саха (Якутия), стало массово покидать Арктику, оставляя рабочие поселки с их налаженной инфраструктурой. Закрывались рудники по добыче золота, олова, полиметаллов, остались брошенными многочисленные отвалы горных пород, шламонакопители и хвостохранилища и др. [2]. При этом соответствующие мероприятия по рекультивации нарушенных земель не были своевременно проведены. Экосистемы бывших промышленных зон в настоящее время значительно нарушены или уничтожены, что до сегодняшнего дня наносит ущерб здоровью местного населения и традиционному образу жизни коренных малочисленных народов [3]. В итоге природа Арктики без помощи людей не в состоянии переработать накопленные отходы даже за сотни лет. Таким образом, возникла проблема накопленного экологического ущерба (НЭУ), которую следует отнести к одной из основных экологических проблем Арктической зоны Российской Федерации (АЗРФ) [4].

В настоящее время неблагополучные в экологическом отношении районы в Восточном секторе Арктической зоны (территория Республики Саха (Якутия)) образуют так называемую Яно-Индигирскую импактную зону, которую можно полностью отнести к зоне НЭУ. В этой зоне расположены значительные площади отвалов и твердых отходов золото- и оловодобычи, которые заброшены без проведения каких-либо ликвидационных и рекультивационных мероприятий. В связи с этим, Яно-Индигирская импактная зона включена в список 12 импактных районов по проекту РФ [5], где значительно возрастают риски и угрозы для здоровья местного населения. Под импактным районом понимается участок в пределах территориально-промышленного комплекса, на котором в результате антропогенного воздействия произошли негативные изменения природной среды, приведшие к появлению и развитию острых экологических ситуаций.

В Верхоянском улусе в результате отработки рудных месторождений олова образовались два хвостохранилища в районе п. Батагай и в истоках реки Куранах-Биллях, которые создают серьезную экологическую проблему в данном участке. Хвостохранилище в районе п. Батагай сформировано обогатительной фабрикой №418, последовательно перерабатывавшей в 40-50-е годы прошлого столетия оловянные руды Эге-Хайского и Кестёрского месторождений. Батагайское хвостохранилище в настоящее время представляет собой открытую техногенную залежь с общим объемом складированных отходов в 6 млн. тонн и занимает территорию в 1,5 км² (рис.1.). Данный техногенный объект расположен всего в 300 м от протоки реки Яна, защищен дамбой в виде грунтовой обваловки и примыкает к п. Батагай. Хвосты обогащения складированы на двух площадях, получивших названия Малый (песковая часть) и Большой (шламовая часть) конусы. Хвостохранилище в истоках реки Куранах-Биллях сформировано в результате опытной добычи и извлечения концентратов из руд Кестёрского месторождения на обоготительной фабрике руч. Агатовый. В непосредственной близости от хвостохранилища находится хранилище минеральных удобрений, складированных под открытым небом, в настоящее время целостность упаковок нарушена, происходит растворение и сток растворов на рудный двор и хвостохранилище, создавая неконтролируемую и непредсказуемую экологическую ситуацию практически в черте поселка.

Рисунок 1. Общий вид на хвостохранилище обогатительной фабрики №418

На Эге-Хайском месторождении из вредных компонентов присутствуют кадмий, свинец, цинк, мышьяк и медь и т.д., т.е. элементы второго класса опасности. Исходя из состава первичных руд, пески на данном месте имеют темно-бурую окраску. Воды в лужах и копушах, приуроченных к этим пескам также имеют буроватый цвет, кислые, горьковатые на вкус. А Кестёрское месторождение отличается очень сложным составом руд, в них присутствуют таллий, бериллий и уран – элементы 1-го класса опасности, также литий, рубидий, серебро, алюминий, ниобий – элементы 2-го класса опасности и совершенно не изученная группа редкоземельных элементов [6]. Здесь белые пески различных оттенков с уникальным спектром попутных компонентов, в рудах месторождения установлено более 100 минералов. Техногенные пески Батагайского хвостохранилища расположены практически в черте п. Батагай. Они, с одной стороны вмещают весьма дефицитные и дорогостоящие элементы, с другой – на протяжении 50-ти лет представляют существенную экологическую угрозу посёлку и водам р. Яна, одна из проток которой протекает в непосредственной близости от хвостохранилища. Хвостохранилище отделено от протоки дамбой и насыпной дорогой. Однако дамба практически не сдерживает миграции вод во время наводнений. Так, в 2005 г. и 2012 г. паводковые воды затапливали дорогу и все пространство до дамбы. Гидрохимический анализ речной воды в протоке показало содержание таллия и бериллия, но содержание урана в протоке не установлено. В зависимости от сезона содержание таллия и бериллия меняется от 0,5 ПДК до 3 ПДК. Итак, вероятность поступления вредных компонентов в окружающую среду велика и может осуществляться химически активными поверхностными водами, которые возникают в результате растворения атмосферными осадками окисленных продуктов обогащения месторождений, непосредственно контактирующих песками, содержащими вредные компоненты и хранилищем минеральных удобрений [3,6].

В связи с этим, специалистами ГУГГП «Янгеология» проведен анализ гидропроб из водоемов в районе хвостохранилища. Результаты анализа показали аномальные концентрации элементов-токсикантов (табл.1), из которых самыми токсичными и патологичными являются таллий и бериллий (I класс опасности).

Таблица 1

Содержание элементов-токсинов в водотоках на районе хвостохранилища

По материалам ГУГГП «Янгеология» максимальное содержание элементов I-II классов опасности достигают: таллия – до 4,68 ПДК, бериллия – 503 ПДК. Впервые установлены высокие концентрации урана – до 36,86 ПДК. В поверхностных водах за пределами оградительной дамбы хвостохранилища содержания урана достигает 1,2 ПДК, таллия – 0,85 ПДК, бериллия – максимальных значений. Максимальные концентрации вредных веществ тяготеют к западной, наиболее пониженной части хвостохранилища и локализованы перед естественными препятствиями в виде дамбы и насыпной дороги. Это говорит о том, что элементы-токсины мигрируют с надмерзлотными водами в направлении к руслу реки Яна. Итак, высокая концентрация токсичных элементов в песках и водах хвостохранилища до 1416 ПДК, водах оз. Кююттээн - 79 ПДК, в протоке – 9 ПДК. Озеро Кюютээн несмотря на высокое содержание токсичных микроэлементов остается чистой, прозрачной, приятной на вкус, без какого-либо запаха. Кромы выше упомянутых элементов встречаются следующие элементы, которые заметно превышают допустимые нормы: магний – 2 ПДК, сера – 13,7 ПДК, кальций – 4,6 ПДК. Все эти элементы относятся III и IV классам опасности [7].

Несмотря на все это, местные жители пьют воду, ловят рыбу, купаются в воде, в которой суммарное содержание токсичных и паталогических микроэлементов в 9 раз, а возможно и в 14-23 раза превышает ПДК. Надо подчеркнуть, что при кипячении количество бериллия и таллия в воде не уменьшается. По принятым нормам [8] при содержании таллия в питьевых источниках больше 3 единиц ПДК состояние территории должно быть определено, как зона экологического бедствия. Таллий - это яд, причем высокого уровня токсичности сродни свинцу и мышьяку, экологически изучен слабо. Следовательно, таллий является одним из самых сильных токсинов, который при наличии в природных и техногенных объектах, значительно повышает их экогеохимическую опасность.

Вышеперечисленные вредные элементы, в зависимости от своей природы, концентрации, времени воздействия, способны вызвать негативные воздействия на организм человека. Попадание в организм человека в небольших количествах вызывает головокружение, тошноту, кашель. Большие концентрации способствуют потери сознания, приводят к острому отравлению и к хроническим болезням [9]. Серьезными последствиями попадания вредных веществ в организм человека могут быть летальный исход или же они могут оказывать канцерогенные и мутагенные действия. Повышенное содержание бериллия в организме человека может вызвать раковые заболевания, бериллиоз, а содержание таллия приводит к потере иммунитета, поражению центральной нервной системы и разрушению костных тканей [10-11]. Тяжелые металлы способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Опасность воздействия тяжелых металлов заключается в том, что они остаются в организме человека навсегда, вызывая при этом разного рода заболевания.

В естественных условиях вредные вещества могут проникать в организм человека через воды, воздух, мясо животных, птиц и рыб, которыми мы питаемся. Итак, из почвы вредные вещества могут проникать в корневую систему растений, а затем через молоко и мясо домашнего скота может попадать в организм человека, т.е. наблюдается круговорот вредных веществ. Сильная концентрация вредных веществ может привести к загрязнению воды и водной биоты, гибели рыбного населения и других гидробионтов, а также вымиранию некоторых видов животных и птиц. Попадание в почву больших количеств токсичных соединений меняет их физико-химические свойства, в результате которого происходит гибель растений [12-14]. Следовательно эколого-геохимическую обстановку окрестностей п. Батагай в настоящее время можно оценить как крайне неблагоприятную и ее последствия при чрезвычайных ситуациях могут быть необратимыми как для окружающей среды, так и для местного населения [2].

Загрязнение окружающей среды носит как экологический, так и медико-биологический характер. Загрязненные вредными веществами вода, воздух, почва оказывают негативное воздействие на здоровье населения. Спектр экологического воздействия проявляется на разных уровнях и зависит от концентрации и длительного действия токсического вещества, комбинации его с другими факторами. Большое значение имеет генетически обусловленная чувствительность к восприятию тех или иных токсикантов.

Таким образом, распад СССР привело к довольно напряженной экологической ситуации, связанной прежде всего, с проблемами накопленного экологического ущерба. На сегодняшний день проблемы НЭУ в Яно-Индигирской импактной зоне остаются нерешенными. В связи с этим, необходим новый этап научно-исследовательского осмысления и решения проблемы государственном уровне. Задача минимизации экологических рисков, обеспечение устойчивого развития общества должно решаться не только на крупных экологических форумах, на федеральном и региональном уровнях, но и общественными объединениями и администрациями муниципальных поселений.

Первоочередными задачами в решении вышеуказанных экологических проблем на хвостохранилищах Верхоянского улуса являются: срочное принятие мер по ликвидации, утилизации и последующей рекультивации данных источников особо опасных загрязнений. Параллельно необходимо проведение медико-экологических исследований здоровья местного населения, разъяснительных мероприятий среди населения Верхоянского улуса.

Научный руководитель: д.б.н., доцент ЭГО ИЕН Саввинов Г.Н.

Литература:

Отчет НИР «Территориальное зонирование АЗРФ по критериям состояния окружающей среды». ААНИИ. Заказчик – Минэкономразвития России, 2011.

Саввинов Г.Н. Экосистемы Якутской Арктики в условиях современного природопользования и трансформации климата//Вестник СВФУ. – 2017. - №1(57). - С.35-43.

Седова Н.Б., Кочемасова Е.Ю. Экологические проблемы Арктики и их социально-экономические последствия// ЭКО.- 2017. - №5. - С. 160-171.

Соколов Ю.И. Арктика: к проблеме накопленного экологического ущерба// Арктика: экология и экономика. – 2013.- №2 (10). – С. 18-27.

Проект ФЗ 115008-3 «О зонах экологического бедствия». URL: sozd.duma.gov.ru/ arhiv/a_dz_5.nsf/ByID/63388BFFCB0835D1432571BB00564730?OpenDocument (дата обращения: 24.02.2013).

Саввинов Г.Н., Данилов П.П., Петров А.А. и др. Экологические проблемы Верхоянского района//Вестник СВФУ. – 2018. - №6 (68). – С. 18-33.

Вдовина Л.Г., Скуба В.Д. Государственная геологическая карта России масштаба 1:200 000 (Второе издание).Верхоянская серия. Лист Q-53-III, IV (Батагай). – М.: МФ ВСЕГЕИ, 2013. – 234 с.

Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации и зон экологического бедствия /Под. ред. Н.Г. Рыбальского, В.И. Кузьмина, Н.П. Морозовой. – М.: Минэкология РФ, 1992.

Трифонова Т. А. Прикладная экология : учеб. пособие для вузов / Т. А. Трифонова, Н. В. Селиванова, Н. В. Мищенко. - М.: Акад. проект, 2005. - 384 с.

Ливанов Г.А., Батоцыренов Б.В., Остапенко Ю.Н. и др. Особенности ранней диагностики и лечения острых отравлений соединениями таллия//Общая реаниматология. – 2013.– IX. 3. – С. 35-40.

Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов (в шести книгах). - М.: Недра, 1996.

Моргунов Б.А. Диагностический анализ состояния окружающей среды Арктической зоны Российской Федерации (расширенное резюме) / Отв. редактор Б. А. Моргунов, В.В. Гордеев, А.И. Данилов, А.В. Евсеев, Ю.В. Кочемасов и др. – M.: Научный мир, 2011. – 200 с.

Красовская Т. М. Природопользование Севера России. – М.: Изд-во ЛКИ, 2008. – 288 с.

Евсеев А. В., Красовская Т. М. Новые подходы к природопользованию на Севере России. География, общество, окружающая среда. Т. 3. Природные ресурсы, их использование и охрана. – М.: Изд. дом «Городец», 2004.