ЭКОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕК ЯРЛЫ-АМРЫ И ЧИБИТКА, РАСПОЛОЖЕННЫХ В ОРЕОЛЕ ДЕЙСТВИЯ АКТАШСКОГО РТУТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ И ЕГО ОТВАЛОВ (ГОРНЫЙ АЛТАЙ)

Abstract

Ссылка для цитирования: Экогеохимическая оценка рек Ярлы-Амры и Чибитка, расположенных в ореоле действия Акташского ртутного месторождения и его отвалов (Горный Алтай) / И.Н.  Мягкая,  Б.Ю. Сарыг-оол, И.С. Кириченко, М.А. Густайтис, Е.В. Лазарева // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 4. – С. 7-26. Актуальность исследования обусловлена необходимостью развития российских показателей оценки состояния донных отложений и их влияния на живые организмы, а также водоемов в целом. Проблема загрязнения природных вод потенциально-токсичными элементами актуальна. В России отсутствуют федеральные нормативы, регламентирующие качество донных отложений. Кроме того, объект исследования расположен в популярном туристическом районе Республики Алтай. Знания о состоянии водной экосистемы в этом районе имеет важный информативный характер. Цель: изучить распределение потенциально-токсичных элементов (Hg, As, Cu, Zn, Ni, Pb, Сd, Sb, Se) в водах и донных отложениях рек Ярлы-Амры и Чибитка и провести оценку экологического состояния донных отложений согласно российским и зарубежным нормативным показателям, а также выявить их токсичность для живых организмов. Объекты. Река Чибитка и ее приток река Ярлы-Амры (Улаганский район, п.Акташ) расположены в пределах Курайской ртутной зоны и дополнительно подвержены влиянию ореола рассеяния Акташского горно-металлургического предприятия. Его отвалы складированы на берегу р. Ярлы-Амры. Методы. В водах измерены рН и Eh (методом потенциометрии). Содержание растворенного Сорг определялось методом ИК-спектроскопии. Анионный состав изучался методом капиллярного электрофореза. Содержания потенциально-токсичных элементов в речных водах определялись методами пламенной (ПААС) и электротермической (ЭТА-ААС) атомно-абсорбционной спектрометрии, а также методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на квадрупольном масс-спектрометре; Hg определялась методом «холодного пара» с последующей атомно-абсорбционной спектрометрией. Содержания потенциально-токсичных элементов в донных отложениях определены методом РФА-СИ, пламенной и электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии и методом «холодного пара» атомно-абсорбционной спектрометрии. Оценка геохимических особенностей донных отложений проведена на основании расчета степени обогащения донных отложений относительно верхней континентальной коры. Степень загрязнения донных отложений рек и вероятность негативного влияния на живые организмы оценена на основании сравнения содержаний потенциально-токсичных элементов с российскими и зарубежными показателями. Результаты. За счет попадания отходов Акташского горно-металлургического предприятия в р. Ярлы-Амры происходит увеличение валовых содержаний Сu, Cd, Hg и Se в речной воде. Содержания Ni, Zn, As, Pb, Sb преобладают в истоке р. Ярлы-Амры, по сравнению с частью реки, подверженной влиянию отвалов Акташского горно-металлургического предприятия. Вода р. Чибитка выше устья р. Ярлы-Амры (участок 1) содержит Zn и Sb больше, чем на участке 2 (ниже устья), где увеличиваются содержания Ni, Cu, As, Hg. Превышения предельно-допустимых концентраций для водных объектов рыбохозяйственного значения для Zn, Сu и Hg составляют 4,9; 1,7 и 46 раз в водах обеих рек. Донные отложения обеих рек значительно обогащены Hg, As, Ni, Sb, Se по сравнению с верхней континентальной корой. Содержания Hg, As, Sb, Se в отложениях участка 1 р. Чибитка возрастают с удалением от истока. Установлено резкое увеличение Hg и Sb в отложениях участка 2 р. Чибитка. Загрязнение Hg, As, Se и Sb донных осадков обеих рек варьирует от умеренного до очень сильного и даже опасного уровня (согласно показателям допустимых концентраций, фактору загрязнения, суммарной степени загрязнения и показателя качества отложений); загрязнение Ni, Cu, Zn, Pb, Cd – от низкого до умеренного уровня. Донные отложения р. Ярлы-Амры и участка 2 р. Чибитка имеют 50–100 % вероятность риска воздействия на микробиоту (согласно показателям ERL/ERM и TEL/PEL) за счет попадания отходов Акташского горно-металлургического предприятия и высоких содержаний Hg, Ni, As, Cu. Вероятность токсичности донных отложений обеих рек оценивается в 5–30 % и обусловлена содержаниями Zn, Pb и Cd. Среднее значение вероятности биологического воздействия среднего уровня (M-ERM-Q) показывает суммарную токсичность донных отложений рек Чибитка и Ярлы-Амры и варьирует от 21 до 76 % в зависимости от удалённости от отвалов Акташского горно-металлургического предприятия. Отложения р. Чибитка вблизи п. Акташ тоже высокотоксичные; вероятность токсичности снижается до умеренной (21 %) только в 9,2 км от устья р. Ярлы-Амры. Ключевыми факторами загрязнения донных отложений и речных вод являются природный высокий геохимический фон Курайской ртутной зоны с сопутствующей рудной минерализацией и техногенные аномалии, сформировавшиеся в результате деятельности Акташского горно-металлургического предприятия. Изменение состояния и качества водоемов (преимущественно донные отложения) избирательно определяется геохимической спецификой района и зависит от содержания преимущественно Hg и в меньшей степени As, Cu, Ni, Se, Sb. Полученные результаты важны для оценки экологического состояния туристического района региона. В глобальном масштабе они дают возможность проведения сравнительного анализа экологических обстановок с другими ртутными зонами мира с целью выявления особенностей загрязнения и миграции потенциально-токсичных элементов.