Анализ техногенного загрязнения природной среды казахстанского алтая

Анализ техногенного загрязнения природной среды казахстанского алтая. АНАЛИЗ ТЕХНОГЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ КАЗАХСТАНСКОГО АЛТАЯ. Регион исследования имеет экономические условия для создания высокотехнологических, наукоемких производств и возможность самообеспечения финансовыми ресурсами. Вместе с тем, имеет кризисную экологическую ситуацию. В соответствии с НПДООС, регион включен в число шести неблагополучных областей и отнесен к зоне (экологического бедствия) по характеру существующих экологических проблем. Горные геосистемы Казахстанской части Алтая занимает южную и юго-западную часть Алтайской горной системы. К ним относятся природные комплексы, сформированные в хребтах Южного, Рудного Алтая и Калбы. В функционировании данных геосистем огромное значение имеют современные антропогенные факторы. Проблемами техногенного загрязнения региона занимались: Айталиев Ж.А. (1944-1954 г.г.), Булатова Е.В. (1959 г.), Абубакиров К А (1961г.), Дюкалов Н.А. (1960 г.), Зюсь С.Д. (1974-1976 г.г.), в последние годы занимались: Ионин Е.М. (1998г.

) Ганженко Г.Д. (1999). Полиметаллической горнорудной провинцией на Востоке Казахстана издавна является Рудный Алтай. До сих пор техногенные ресурсы благородных, цветных, редких, рассеянных металлов и нерудного сырья, находящиеся в отвалах комбинатов Рудного Алтая, никем практически не оценивались. Так же не изучено в должной степени их воздействие на окружающую среду. В последние пять-десять лет здесь действуют шесть крупных промышленных предприятия, добывающих и перерабатывающих руды полиметаллических месторождений - акционерные общества (АО): Восточно-Казахстанский медно-химический комбинат (ВК МХК), Иртышский полиметаллический комбинат (ИПК), Лениногорский полиметаллический комбинат (ЛПК), Зыряновский свинцово-цинковый комбинат (ЗСЦ), Усть-Каменогорский Свинцово-Цинковый комбинат (УК СЦК) [1]. По степени негативного воздействия на окружающую среду действующие (предприятия можно расположить в такой последовательности: 1) металлургическое производство; 2) гор-но-обогатительные фабрики; 3) карьеры открытых работ; 4) подземные рудники. Основной вред окружающей среде наносят предприятия цветной металлургии: УКСЦК, ИМЗ, ЛПК. Этими предприятиями за год выбрасывается в атмосферу в среднем 86,5 тыс.т вредных веществ. Вблизи них на открытом грунте складировано свыше 15 млн.м2 отходов производ-ства в виде шлаков, кеков, клинкера и т.п. с высокими концентрациями тяжелых металлов, накопленных в селитебных зонах городов Усть-Каменогорска, Лениногорска, пос. Глубокое [2]. Это значит, что около 45% жителей региона ощущают на себе прямое воздействие за-грязненных атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв, продуктов сельского хозяйства. По данным Восточно-Казахстанского Управления экологии и биоресурсов ситуация окружающей среды по некоторым объектам такова.

^ Загрязнение атмосферы. Замеры уровней загрязнения атмосферного воздуха в казахстанской части Большого Алтая проводятся регулярно в Усть-Каменогорске, Лениногорске и Зыряновске. Определяются пыль, диоксиды серы, углерода, азота, хлор, формальдегид, фенол, мышьяк, свинец. Наиболее токсичным из перечисленных ингредиентов является свинец (1-й класс опасности). Динамика среднегодовой загрязненности атмосферного воздуха в перечисленных населенных пунктах по индексу загрязнения атмосферы (ИЗА) колеблется от 11 до 24. Вынос в атмосферу пыли из отвалов ЛПК колеблется от 0,5 до 1,5 тыс.га., что в среднем составляет 100т в год. Загрязнение пылью от разрушения всех техногенных отходов в регионе в год составляет 113 тыс.т. Наиболее высокие пылевые нагрузки устанавливаются в зонах влияния крупных промышленных предприятий минерально-сырьевого комплекса. Например, в пос. Глубоком (ИМЗ) они достигают 2560 кг/км2/сут, в г. Усть-Каменогорске (СЦК), Лениногорске (ЛПК) - 1000 кг/км2/сут и более, что соответствует чрезвычайно опас-ной степени загрязнения атмосферы [2, 3]. В районах горно-обогатительных производств (селитебные зоны г. Зыряновска, пос. Белоусовка, Верхнеберезовского) пылевые нагрузки достигали 700 кг/км2/сут. Состояние атмосферного воздуха в регионе, особенно в населенных пунктах - центрах промышленного производства, следует признать кризисным.

^ Поверхностные воды. Казахстанский Алтая относится к бассейну р. Иртыш. Основной вклад в загрязнение этой водной системы вносят металлургические и горно-обогатительные комплексы, а также предприятия коммунального хозяйства городов и рабочих поселков. В сточных водах Иртыша зафиксированы кадмий, медь, свинец, цинк, селен, таллий, а также мышьяк. Их суммарный годовой объем в сбросах колеблется от 26 до 57 т/год. Огромная масса поверхностных вод Иртыша, в меньшей степени подверженные техногенному загрязнению не в состоянии разбавить данные концентрации до безопасных уровней. Вниз по течению Иртыш принимает сбросы Зыряновского свинцового комбината (р. Бухтарма), Белогорского ГОКа, ЛПК, СЦК, ТМК (р. Тихая, р. Ульба), ИПК, ИМЗ (речки Глубочанка, Красноярка), промышленные и коммунальные стоки г. Семипалатинска, которые "транспортируются" затем в Россию. Одним их главных загрязнителей водного бассейна реки Ульба является сточная вода отвала №2 Тишинского рудника.

Среднегодовой дебет этой воды равен 150 м3/час, среднее годичное содержание цинка, меди, кадмия соответственно мг/дм3: 158; 1,5; 0,5. Это значительно превышает допустимую концентрацию металлов в воде. Речная система реки Ульбы не в состоянии самооочиститься и загрязнение достигает ее устья, в районе устья г.Усть-Каменогорска, где содержание Zn составляет 0,019 мг/дг3 (1,9 ПДКр..х), Cu 0,008 мг/дм3 (8 ПДКр..х) - данные ВК Управления экологии и биоресурсов [3]. Максимальные концентрации тяжелых металлов (меди, цинка) в открытых водотоках отмечаются в пунктах мониторинга, расположенных вблизи действующих предприятий минерально-сырьевого комплекса: р. Иртыш - 1 км ниже впадения р. Красноярки, р. Бухтарма - 5,9 км ниже устья р. Березовки, р. Ульба - вблизи Тишинского рудника и т.д. ^ Подземные воды. Техногенное загрязнение подземных вод относительно локализовано и формируется на участках деятельности предприятий минерально-сырьевого комплекса, теплоэнергетики, сельского хозяйства и др. Участки с высокой степенью загрязнения (сумма приведенных ПДК по органолептическим показателям (ОЛП) 4,1-8, по санитарно - токсикологическим (СТП) 3,1-10) выделяются в долине р. Ульбы от ТМК до ее впадения в Иртыш и вниз по течению. Интенсивное загрязнение подземных вод фиксируется вблизи шлакоотстойников Тишинского рудника ЛПК. Превышение ПДК: минерализация 4,8-5,8, сульфаты 6,98-8,76, общая жесткость 8,6-5,8, Pb 3,73-4,17, Cd 2,25-9,14, Zn 1,5-2,2. На территории промплощадки СЦК отмечается высокое загрязнение вод по всем компонентам. Так, по режимным наблюдениям загрязнение в течении года изменялась в следующих пределах в мг/дм3: минерализации 700-8968, сульфаты 550-5860, жесткость 8-125 мг/экв, Cu 10-33, Zn 5-4777, Se 0,015-0,147, Mn 0,5-230, Cd 0,001-4,189, As 0,01-20, F 2,5-11,5, Mo 0,02-0,3 [3]. В подземных водах вблизи хвостохранилищ Николаевской ОФ в 1994г.

загрязнение за счет минерализации составила 1,64г/дм3, сульфатов от 600 до 1105 кг/дг3, общая жесткость от 11 до 13 мг/экв. Подземные воды значительной части Рудно-алтайского региона загрязнены токсичными компонентами. Особенно острая ситуация сложилась в населенных пунктах - центрах промышленного производства, что создает значительные проблемы питьевого водоснабжения населения. ^ Загрязнение почв. Техногенное загрязнение почв тяжелыми металлами образует Восточно-Казахстанскую антропогенную биогеохимическую провинцию площадью около 12,4 тыс.км2. В ее пределах выделяются участки с опасными и чрезвычайно опасными уровнями загрязнения почв тяжелыми металлами. Наиболее интенсивно загрязнение почв установлено в территориях населенных пунктов, примыкающих к объектам, где концентрации токсикантов превышает региональный кларк от 7 до 446 раз. Так превышение фоновых содержаний: в п. Глубокое: Pb -1,01, Zn-27, As-43, Cd-19, Hg-7,Cu- 5, As-37, Sb- 134; в г. Лениногорске: Pb -18, Zn-10, Ag-8, Cd-6, Hg-6, Cu-2, As-2; в п. Белоусовка: Pb-11, Ba-7, Cu-5, Ag-5, Zn-4, Cd-3, Hg- 3, As-2. Региональный кларк указанных элементов в почвах региона в мг/кг: Pb-22, Cu- 5,9, Zn-125, Ag- 0,08, Hg-0,093, As-5,9, Sb-0,6, Cd-0,7 [4, 5]. Для территории прилегающих к обогатительным фабрикам (Белоусовка, Верхберезовка, Усть-Таловка, Лениногорск) характерен более широкий качественный состав токсикантов, где наравне с основными компонентами фиксируют As, Ag, Hg, Sb, Bi, Mo, Sn. Суммарный показатель загрязнения возрастает до 33-70 превышении над фондом, что соответствует опасной степени загрязнения почв. ^ Загрязнение биоты.

Все изученные части наземных растений - стебли пшеницы, ржи, лю-церны, эспарцета, тысячелистника, ветви тополя, акации, караганы, произрастающих на за-грязненных территориях, имеют в золе повышенные содержания свинца, меди и цинка отно-сительно средних содержаний для растений планеты. В зоне средней степени загрязнения почв, содержания свинца и меди в золе этих растений многократно превышают средние зна-чения для растений планеты. В золе многолетних растений - тополя, акации - отмечаются многократные превышения содержаний свинца, меди и цинка во всех зонах. Свинец является основным загрязнителем растительности региона.

В результате лучшие пахотные земли Казахстанского Прииртышья оказались в зоне активного негативного воздействия. На основании результатов многолетнего мониторинга вывод однозначен: сельскохозяйственная продукция, выращенная в зоне промышленных предприятий, является некондиционной (3-4 ПФК). Таким образом, за последние десятилетия в Большом Алтае, особенно в его рудно-алтайской части, произошло перенасыщение территории промышленными предприятиями, особенно производствами минерально-сырьевого комплекса. Основными ингредиентами выбросов являются диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота, пыль неорганическая, а также широкий спектр тяжелых металлов - свинец, серебро, цинк, кадмий, сурьма, ртуть, медь, барий, молибден, висмут, селен, олово, мышьяк. В пылевых выбросах металлургических предприятий частицы размером до 1,7 мкр. составляют 50%, что при скорости осаждения до 0,04 см/с позволяет им находиться в атмосфере до 5 сут. и разноситься воздушными потоками на сотни (километров от заводов) [6, 7]. Это значит, что около 95% населения казахстанской части Большого Алтая проживают на территориях, являющихся в той или иной степени экологически неблагополучными, причем около 70% жителей сосредоточено в населенных пунктах центрах промышленного производства, городах, квалифицируемых как зоны экологического бедствия.

Здесь смертность населения по сравнению с сельскими районами почти удвоилась (670 -1100 на 100 000 населения). В настоящих экологических условиях необходимы меры контроля и предупреждения, ужесточения административных взысканий к предприятиям загрязнителям природной среды. Для ее решения необходимо создание безотходных и экологически чистых технологии. ЛИТЕРАТУРА Левченко Г.А. Особенности формирования промышленных узлов Восточно-Казахстанской области.

// Сб. науч. ст. № 1, Усть-Каменогорск: ВКГУ, 1999, С.336-340. Большой Алтай (геология и металлогения) / Под. Ред. Г.Н.Щербы. Алматы: РИО ВАК РК. 2000. С.366-378. Экологический бюллетень. // ВК областное управление экологии и биоресурсов Выпуск № X-XII. г. Усть-Каменогорск, 1995. С.18-20. Экологический бюллетень. // ВК областное управление экологии и биоресурсов Выпуск №1. Усть-Каменогорск, 1998. С.10-11. Экологический бюллетень.

// ВК областное управление экологии и биоресурсов Выпуск №2. Усть-Каменогорск, 1998. С.15-16. Ионин Е.М., Натрускин В.А. Отчет по комплексной оценке загрязнении территорий деятельности предприятий Белогорского ГОКа / Фонды ВКОУООС. 1998г. С.112-167. Оценка загрязнения территории Восточно-Казахстанской области промышленными предприятиями и транспортом. Информационный отчет по итогам полевых работ отдела охраны окружающей среды НИИ гигиены и профзаболеваний / Усть-Каменогорск, 1991. С.81-85. *** Ca?ooaeo aeia?u ?i?a?u oaoiieiaeyeu? ?ueuie ?iai?inoa?ai . oaa yeiiiieeaeu? ?a?aae?a ??ia ?a??u ?ano?noa?uiai ?cii ?ci ?aioaianuc aoo i?ieiiaieoa?iia ea. Niiuiai ?aoa? aa?aa?unou? yeieiaeyeu? ea IIAII - iai n?eean. Aeia?ou" yeieiaeyeu? ?a?aaeu iaoa? aeou iaeunou" ?aoa?uia aiaicieaai ??ia ?ciii" yeieiaeyeu? ?caaoieiai aieuioa yeieiaeynu iaoa? ciia?a ?ao?ucueaau. The region of research has economic conditions for creation highly technological оf manufactures and opportunity of self-maintenance by financial resources. At the same time, has a crisis ecological situation. According to NPDOOS, the region is included in number of six unsuccessful areas and is referred to a zone on character of existing ecological problems.