Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,778

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ДОБЫЧИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЮГО-ВОСТОЧНОМ ЗАБАЙКАЛЬЕ

Шеховцов А.И. 1 Белозерцева И.А. 1, 2
1 Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН
2 Иркутский государственный университет
В 2013–2014 гг. проведены ландшафтно-геохимические работы в бассейне р. Онон в пределах Акшинского и Кыринского административных районов Забайкальского края. Выявлено, что более всех загрязнены р. Бальджа, Король и Киркун, где в данное время ведется добыча золота. Воды дренажных стоков р. Бальджа превышают ПДК Al в 89 раз, Fe в 31 раз, Mn в 11 раз, Zn в 1,3 раза, V в 23 раза, Ti в 10 раз. Хотя на территории около пос. Хапчеранга добыча олова уже не ведется более 40 лет, в грунтах до сих пор не заросших отвалов обнаружено повышенное содержание Fe, Mn, Cu, Pb, Cd и Zn. В районе отвалов после добычи золота, которое было прекращено также более 20 лет тому назад (рудник Любовь) в грунте отвалов данное время наблюдается повышенное содержание Mn и Ba. В районах действующих горнообогатительных производств в долине рек Бальджа, Король и Киркун также наблюдаются повышенные содержания макро и микроэлементов в почвах и грунтах. Загрязнение поверхностных вод и почв происходит в результате поднятия на поверхность и промывания пород, обогащенных макро- и микроэлементами. Месторождения имеют комплексный состав. Очевидно, что рекультивация на отработанных участках не проводилась. Естественное же восстановление растительности в следствие загрязнения, к которым можно добавить также почвенную засуху, идет здесь чрезвычайно медленно.
поверхностные воды
почвы
добыча золота и олова
бассейн р. Онон
1. Белозерцева И.А., Шеховцов А.И., Энхтайван Д., Захаров В.В., Лопатина Д.Н., Сухбаатар Ж., Ренчинигдаг Т. Современное состояние и рациональное использование ландшафтов на приграничной территории России и Монголии (бассейн реки Онон) // Экосистемы Центральной Азии в современных условиях социально-экономического развития. – Мат. межд. конф. – 2015. – С. 162–164.
2. Доклад об экологической ситуации в Забайкальском крае за 2011 год. – Чита: Экспресс-изд-во, 2012. – С. 31.
3. Обязов В.А. Изменение климата и гидрологического режима рек и озер в Даурском экорегионе // Проблемы адаптации к изменению климата в бассейнах рек Даурии: экологические и водохозяйственные аспекты. – Чита: Экспресс-изд-во, 2012. – С. 33.
4. Обязов В.А. Пожарная опасность лесов Забайкалья в условиях меняющегося климата // Экологический риск и экологическая безопасность. Материалы III Всерос. науч. конф. с междунар. участием. – Иркутск: ИГ СО РАН, 2012. – Т. 1. – С. 244–246.
5. Природные ресурсы, хозяйство и население Байкальского региона / Атлас. Серия карт. – Иркутск: Изд-во Институт географии им. В.Б. Сочавы СО РАН, М-б 1:5000000. – 2009. Электронный ресурс (http://elibrary.ru/item.asp?id=22606076) (дата обращения: 10.11.2016).

Начало золотой промышленности в бассейне р. Онон положило открытие богатейших россыпей по р. Кыра в 1837 году. Добыча велась открытым способом на основе ручного труда, использовалась конная откатка воды и золотосодержащих песков. С 1830-х годов крупные компании применяли бочечные машины мощностью 300–500 т песка в сутки. А с 50-х годов – рельсовые пути откатки и паровые машины. Широко распространялось старательство. В 1960–1990 гг. добыча золота выросла в 3 раза. Ее максимум приходился на 1970-е годы. А в начале ХХ столетия добыча золота заметно уменьшилась.

С 1988 года россыпные месторождения золота в бассейне реки Бальджа разрабатывает старательская артель с одноименным названием. Добыча золота ведется открытым гидромеханизированным способом. Производительные участки расположены на расстоянии 160–180 км от с. Кыра. На их месте сформированы качественно новые, техногенные ландшафтные структуры.

Добыча россыпного золота является одним из самых кардинальных антропогенных воздействий, связанных с уничтожением всех компонентов местной экосистемы. Так, имеющиеся на территории российской Даурии пространства площадью более 400 кв. км (1285 км речной сети) утратили природные свойства лесных земель и хозяйственную ценность для лесного хозяйства. С монгольской стороны их площадь составляет 44 кв. км (138 км речной сети). Основным типом нарушенных земель здесь являются карьерные выемки и сопутствующие им породные отвалы, формирующиеся при добыче россыпного золота. Под воздействием дражных работ ландшафты долин многих рек нарушены до неузнаваемости, изменен водный и гидрохимический режим водотоков. Рекультивация этих участков практически не проводится. Однако зарастание отвалов действующих золотодобывающих предприятий (ООО «Бальджа») происходит быстрее, чем отвалов, заброшенных более 20 лет тому назад.

Аналогичная ситуация складывается и в долине р. Дунда-Хонгорун ниже пос. Любовь. Так, в июле 2012 г. в результате сильных ливней прорвало запруду озера-отстойника в долине этой реки и паводок высотой до 2 м частично затопил расположенный ниже пос. Гавань, нанеся ущерб хозяйствам местных жителей.

С 1934 по 1970 гг. в Кыринском районе функционировал Хапчерангинский горно-обогатительный комбинат – горнорудное предприятие по добыче и обогащению оловянных и полиметаллических руд Хапчерангинского месторождения и россыпных месторождений олова Былыринской группы.

Как напоминание о столетней оловянной индустрии Забайкальского края остались брошенные шахты и штольни, отвалы вскрышных пород и отходов обогатительных фабрик и электростанций, полуразрушенные здания цехов. Очевидно, что рекультивация земель, вовлеченных в хозяйственную деятельность Хапчерангинского ГОКа и предприятий, входивших в его состав, не проводилась. Естественное же восстановление растительного покрова в связи с неблагоприятными свойствами пород, складируемых в отвалы, а также относительно суровыми климатическими условиями района является очень длительным процессом.

Результаты исследования и их обсуждение

Летом 2013–2014 гг. проведены комплексные экспедиции в бассейне р. Онон [1] в пределах Акшинского и Кыринского административных районов Забайкальского края и дана оценка современного состояния природно-антропогенной среды Юго-Восточного Забайкалья (рис. 1). Особое внимание уделялось антропогенным ландшафтам у рудника Любовь (добыча золота), у Хапчерангинского месторождения оловянных и полиметаллических руд, в районе добычи россыпей олова Былыринской группы, на территории добычи золота. Всего заложено более 150 почвенных разрезов, и отобрано около 600 проб вод, почв и грунтов. Химические анализы почв определялись общепринятыми методами в лицензированном химико-аналитическом центре ИГ СО РАН. В работе принимали участие сотрудники Института географии им. В.Б. Сочавы СО РАН и студенты ИГУ.

shehov1.tif

Рис. 1. Ключевые площадки на территории бассейна р. Онон. Ключевые участки отмечены красным цветом

Результаты полевого обследования и химического анализа показали, что вода большинства рек фоновой территории имеет низкий уровень загрязненности и обладает хорошим питьевым качеством. Вода большинства водотоков имеет суммарную минерализацию менее 100 мг/дм3 и по классификации О.А. Алекина относится к водам гидрокарбонатного класса группы кальция III и II типа. Исключение составляет р. Дунда-Хонгорун, воды которой относятся к сульфатному классу группы кальция II типа и имеют минерализацию 689,9 мг/дм3. Также повышенной минерализацией отличается вода р. Хурултей (417,5 мг/дм3). Она хоть и относится к классу гидрокарбонатных вод группы кальция II типа, но имеет более высокое содержание сульфат-ионов относительно остальных рек (кроме р. Дунда-Хонгорун). Микроэлементный состав вод изучаемых рек фоновой территории в основном достаточно ровный – большинство микроэлементов (хром, никель, кобальт, свинец, бериллий, кадмий, серебро и мышьяк) показали содержания, не превышающие пределов их обнаружения. Но некоторые из них все же имеют более высокие концентрации. Так, например, по ванадию наблюдается стабильное превышение ПДКвр от 3 до 7, меди – от 2 до 7 раз. Подобные высокие содержания этих элементов отмечаются практически во всех опробованных водотоках и, по-видимому, являются региональной особенностью химического состава вод. У отдельных рек отмечается значительное превышение содержания стронция: Дунда-Хонгорун (1580 мкг/дм3), Хурултей (603), Учирка (308) и Тырин (164 мкг/дм3). Кроме того, вода рек Дунда-Хонгорун и Хурултей имеет относительно более высокое содержание бария, а р. Тырин – цинка (до 2,1 ПДКвр ).

Более всех загрязнены реки Бальджа, Король и Киркун, где в данное время ведется добыча золота (рис. 2). Воды дренажных стоков р. Бальджа превышают ПДКвр алюминия в 89 раз, железа – в 31 раз, марганца – в 11 раз, цинка – в 1,3 раза, ванадия – в 23 раза, титана – в 10 раз. Воды р. Киркун ниже по течению от артели (более 5 км) имеют высокие содержания алюминия, превышающие ПДКвр в 25 раз, железа – в 3,2 раза, марганца – в 2 раза, ванадия – в 27 раз. Воды р. Король содержат повышенные концентрации цинка (1,6 ПДКвр) и ванадия (27 ПДКвр). Вода мутных дренажных стоков в верховьях р. Бальджа гидрокарбонатно-сульфатная хлоридно-кальциевая, имеет концентрацию взвешанных веществ 144 мг/дм3, что превышает их предельно допустимую концентрацию для хозяйственно-питьевого водоснабжения (0,25 мг/дм3) в 576 раз.

shehov2.tif

Рис. 2. Река Бальджа после добычи золота

По результатам исследования физико-химических свойств почв в приграничной с Монголией территории бассейна р. Онон выявлено их подщелачивание в почво грунтах после добычи золота и олова. Хотя на территории около пос. Хапчеранга добыча олова уже не ведется более 40 лет, в грунтах до сих пор не заросших отвалов обнаружено повышенное содержание железа, марганца, меди, свинца, кадмия и цинка. Содержание марганца здесь превышает ПДК в 1,8 раз, а свинца – в 11. Концентрации цинка превышают ОДК в 7,8 раз, кадмия – в 18 раз, а меди – в 2,5 раза их фоновые значения. В районе отвалов после добычи золота, которое было прекращено также более 20 лет тому назад (рудник Любовь), в грунте отвалов данное время наблюдается повышенное содержание марганца и бария, превышающее их фоновые концентрации в 1,6–3 раза. Около с. Верхний Стан (р. Хурултей) в районе месторождения флюорита и олова в грунтах заброшенных отвалов наблюдается повышенное содержание свинца, превышающее ПДК в 1,7 раза. В аллювиальной гумусовой почве долины р. Тырин в районе около бывшего горногобогатительного производства также наблюдается повышенное содержание свинца, превышающее ПДК в 2 раза (таблица).

Содержание макро- и микроэлементов в почвах бассейна р. Онон в пределах Кыренского и Акшинского районов Забайкальского края

№ пл.

Местоположение

Почвы

Гори-зонт

рН

Гумус, %

Fe

Ca

Mg

Ti

Mn

Ba

Cu

Ni

Sr

Co

Cr

V

Pb

Cd

Zn

%

мг/кг

     

1

Долина р. Тырин

Аллювиальная гумусовая

AY

5,6

11,5

2,2

0,5

0,8

0,5

725

511

23

20

446

7

52

92

70

3,1

27

2

Пойма долины

р. Киркун

Аллювиальная темногумусовая

AU

7,0

20,1

3,9

0,6

1,1

0,6

1332

585

28

39

505

14

54

104

18

2,6

30

3

Долина р. Бальджа, в 7 км от артели

Подбуры

Oао

5,4

15,1

3,5

0,6

1,3

0,6

1951

674

40

39

626

20

57

102

10

2,0

16

BHF

7,0

0,6

3,8

0,5

1,3

0,7

1172

568

43

37

513

26

68

127

26

2,9

28

6

Пойма

р. Бальджа,

в 5 км от артели

Аллювиальная торфяно-глеевая

ТН

6,7

3,9

1,1

1,5

0,8

1909

642

49

32

803

15

73

153

8

2,8

41

7

Пойма

р. Бальджакам

Аллювиальная гумусовая

AY

6,9

11,6

3,5

0,6

1,6

0,7

1197

548

35

23

736

11

61

131

9

3,0

45

8

Пойма р. Король

Грунт (отвалы после добычи золота)

С

7,3

0,6

3,5

0,7

1,4

0,7

1607

626

24

31

696

15

61

127

10

2,6

34

9

Долина

р. Киркун

Аллювиальная гумусовая

AY

7,1

10,9

3,8

0,8

1,4

0,7

1277

597

25

40

546

15

80

96

9

3,2

40

12

Долина

р. Тарбальджей

Аллювиальная темногумусовая

AU

6,3

5,8

2,4

1,6

1,8

0,35

793

548

43

21

142

5

66

45

25

2,9

110

14

7 км от пос. Любовь (долина р. Дунда-Хонгорун)

Грунт (отвалы после добычи золота)

C

7,9

0,6

3,0

1,2

1,9

0,43

1545

734

32

24

91

11

57

58

18

2,8

41

22

Около

пос. Хапчеранга

Грунт (отвалы после добычи олова)

C

7,9

1,3

4,9

3,3

2,3

0,33

2711

184

115

22

109

12

58

40

353

36,1

1727

24

Долина

р. Хурултей

у пос. Верхний Стан

Грунт (отвалы после добычи олова и флюорита)

C

6,6

1,3

3,0

1,2

2,1

0,43

882

592

74

22

122

11

63

43

54

6,2

161

Кларк по Виноградову

литосфера

4,7

3,0

1,9

1000

500

700

47

58

340

18

83

90

16

0,2

83

кислые породы

2,7

1,6

0,6

600

200

800

20

8

300

5

25

40

20

0,1

70

ПДК [ГН 2.1.7.2041-06, 2006]

1500

150

32

ОДК для почв с рН < 5,5;

рН > 5,5 [ГН 2.1.7.2042-06, 2006]

66

132

40

80

65

130

1

2

110

220

В районах действующих горнообогатительных производств в долине рек Бальджа, Король и Киркун также наблюдаются повышенные содержания макро- и микроэлементов. В районе отвалов после добычи золота обнаружено повышенное содержание марганца (1,3 ПДК), стронция (2,4 Кларка литосферы), ванадия (1,7 Кларка литосферы).

Загрязнение поверхностных вод и почв происходит в результате поднятия на поверхность и промывания пород, обогащенных макро- и микроэлементами. Месторождения имеют комплексный состав. В перечне цветных металлов в недрах Забайкальского края доминирует медь. Попутными компонентами являются никель, кобальт, платина, золото, серебро и другие металлы. Из более чем 700 месторождений и проявлений свинца и цинка около 500 располагается в пределах ураново-золото-полиметаллического пояса [5]. Для свинцово-цинковых руд характерен их поликомпонентный состав (свинец, цинк, серебро, золото, кадмий, медь, индий, таллий, висмут, теллур, селен и др.). Кроме этого в Забайкальском крае имеются месторождения молибдена, вольфрама, сурьмы, ртути, олова. Некоторые месторождения слабо изучены, а некоторые заброшены. В данное время активно ведется добыча золота.

Согласно сведениям краевого министерства сельского хозяйства Забайкальского края от 2010 г., из последних 13 лет девять были засушливыми. Благоприятными для растениеводства были 2004, 2008 и 2009 гг. Летом 2010 г. в десяти районах Забайкалья (Кыринском, Ононском и др.) синоптики констатировали почвенную засуху как опасное явление. Здесь дневные температуры доходили до + 40 °С, а почва прогревалась до + 61 °С. В середине июля при температуре воздуха + 31 °С и низкой влажности температура почвы составляла около + 40 °С. В 2011 г. в связи с засухой был объявлен режим чрезвычайной ситуации в Акшинском и других районах. Самая серьезная ситуация сложилась на юго-востоке края, где за лето выпало наименьшее количество осадков. Атмосферная и почвенная засуха стали причиной снижения уровня грунтовых вод. Так, в большинстве населенных пунктов на юго-востоке Забайкалья из колодцев ушла вода. Последний раз подобная засуха отмечалась в Забайкальском крае в 2007 г. с июня по август. Кроме того, засуха стала причиной гибели березняков на обширных площадях [2–4].

В Среднем Приононье процессами усыхания затронуты в основном березняки островного типа. Часть березняков погибла в подножьях склонов и в предгорьях хребтов Становик, Онон-Бальджинский и Эрмана. Их усыхание свидетельствует о нарушении сложившегося гидрогеологического режима и изменении экологического состояния ландшафтов вследствие засух, когда прервался процесс накопления осенних и позднелетних запасов почвенной влаги.

Большая часть территории лесов бассейна р. Онон была подвержена пожарам. Лесные пожары являются существенным фактором, влияющим на формирование и развитие лесных экосистем. При сильном прогорании органогенного горизонта усиливается задернованность почвы, понижается уровень мерзлоты, активизируются процессы эрозии. Уничтожение лесного полога ведет к повышению нагрева поверхности и ускорению оттаивания мерзлоты, в результате чего в отрицательных формах рельефа усиливается заболачивание. В лесостепных ландшафтах после полного выгорания древесной растительности наблюдаются процессы остепнения. Природную обстановку на территории исследования в лесопожарном отношении можно считать экстремальной. Сильные ветры весенне-летнего периода, преобладание лесов с легковоспламеняющимися подлеском и опадом усугубляют пожароопасную ситуацию.

Очевидно, что рекультивация на отработанных участках не проводилась. Естественное же восстановление растительности вследствие выше указанных причин, к которым можно добавить также почвенную засуху, идет здесь чрезвычайно медленно. Так добыча олова на месторождениях участка «Былыра» была прекращена в 70-е годы. На сегодняшний день заброшенные участки представляют собой территории с бугристо-западинным рельефом и практически лишены растительности. Лишенная растительного покрова поверхность отвалов очень сильно прогревается на солнце, а сыпучие, крупнозернистые грунты не способны удержать влагу в достаточном для развития растительности количестве.

На золоторудном месторождении пос. Любовь ситуация осложняется тем, что территория расположена в степной зоне, где в условиях открытых и сухих пространств естественное возобновление растительности происходит еще медленнее. На всех рассмотренных нами участках было отмечено значительное участие рудеральных и синантропных видов в растительном покрове. Это лишний раз подтверждает то, что естественные фитоценозы еще не успели восстановиться, а антропогенное влияние на них, пусть уже не такое сильное, еще осталось.

На исследованных нами участках (реки Тырин, Бальзир, Бальджа, Киркун) работы по восстановлению нарушенных земель не проводились. Так, в бассейне р. Бальджа на обследованных нами отвалах возрастом около 30 лет сейчас восстановилась лишь небольшая часть видов растений. Список растений нарушенных земель по р. Бальджа включает 15 видов, что составляет менее 10 % растений, произраставших на данной территории до вмешательства человека. Основная часть видов относится к группе синантропных и рудеральных растений.

Авторы благодарят всех участников летних экспедиций в Юго-Восточном Забайкалье. Работа проведена в рамках выполнения интеграционного проекта СО РАН № 23.


Библиографическая ссылка

Шеховцов А.И., Белозерцева И.А. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ДОБЫЧИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЮГО-ВОСТОЧНОМ ЗАБАЙКАЛЬЕ // Успехи современного естествознания. – 2016. – № 12-1. – С. 222-227;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36291 (дата обращения: 03.04.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074