Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

ОЦЕНКА ГИДРОХИМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕК БАССЕЙНА АЛДАНА В РАЙОНЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ЭЛЬКОНСКОГО ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМБИНАТА

Ноговицын Д.Д. 1 Николаева Н.А. 1 Ксенофонтова М.И. 1
1 Институт физико-технических проблем Севера СО РАН им. В.П.Ларионова, ФГНУ Институт прикладной экологии Севера, г. Якутск, Россия
Проведена работа по полевому и лабораторному исследованию современного гидрохимического состояния воды рек бассейна Алдана в районе строительства Эльконского горно-металлургического комбината. На основе анализа результатов дана оценка качества воды водотоков в 27 точках. Установлено превышение предельно допустимых значений ряда нормируемых ингредиентов воды естественного происхождения.
опробование воды
анализ качества воды
гидрохимическое состояние рек
1. Сайт: http: //www.atomenergoprom.ru/
2. Алекин О.А. Основы гидрохимии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1953. – 296 с.
3. Ресурсы поверхностных вод СССР. Том 17. Лено-Индигирский район / под. ред. М.С. Протасьева. – Л.: Гидрометеоиздат, 1972. – 651 с.
4. Чудаева В.А. Миграция химических элементов в водах Дальнего Востока. – Владивосток: Дальнаука, 2002. – 392 с.
5. Экосистема малой реки в изменяющихся условиях среды / под. ред. А.В. Крылова, А.А. Боброва. – М: Т-во научн. изданий КМК, 2007. – 372 с.
Программа развития атомной энергетики России предусматривает увеличение выработки электроэнергии на атомных станциях к 2016 г. в 1,5 раза.

В этом смысле Южная Якутия, на территории которого расположен  Эльконский ураново-рудный район, является единственным регионом России, который имеет перспективы развития крупномасштабного производства уранового сырья. В настоящее время на базе этого идет подготовка к строительству Эльконского горно-металлургического комбината по добыче и обогащению урановых руд.  Планируется, что в перспективе здесь будет создан один из крупнейших в мире центров по добыче урана производительностью до 5 тыс. тонн в год [1]. 

Среди комплекса возникающих при этом различных проблем выделяется экологическая, охватывающая  изучение воздействия производства по добыче и обогащению урановых руд на компоненты природной среды. Одними из важнейших  становятся  вопросы по изучению экологического состояния  поверхностных вод бассейна р. Алдан, формирующихся  под влиянием производственных стоков комбината.

В связи с этим в течение лета  2008 г. в периоды весеннего паводка  и летней межени  Институтом ФТПС СО РАН и ФГНУ Институтом прикладной экологии Севера были проведены полевые работы по изучению современного (фонового) состояния воды  - опробованию образцов воды и донных отложений притоков бассейна р.Алдан для их последующего лабораторного анализа.  

Основными поверхностными водотоками региона исследований  являются следующие реки: Алдан, Якокит, Бол. Ыллымах, Юкунгра, Элькон, Эльконкан, Курунг, Русская, Холодная, Джелинда и их притоки. 

В гидрохимическом и гидробиологическом отношениях воды этих рек являются малоизученными. Систематические наблюдения за химическим составом поверхностных вод в бассейне реки Алдан ведутся на сети Якутского Управления Госкомгидромета у постов Томмот, Усть-Миль, Эльдикан, Охотский Перевоз и Верхоянский Перевоз [3]. В районе Эльконского уранового месторождения пункты гидрохимического  наблюдения за качеством вод отсутствуют. Ближайший  пункт наблюдения находится на реке Алдан, 0,5 км выше г. Томмот.

Гидрохимическое опробование производилось согласно  ГОСТ Р 51592-2000 в период весеннего паводка. Всего было отобрано 27 проб воды. Хранение проб осуществлялось согласно ГОСТ 17.1.5.05-85,    транспортировка -  в пластиковой и стеклянной таре, обеспечивающей их сохранность. 

Пробы воды были проанализированы в лаборатории физико-химических методов анализа ФГНУ ИПЭС (аттестат аккредитации РОСС RU.0001.517741 от 15.03.2010) с использованием методов потенциометрии, капиллярного электрофореза, атомной абсорбции.

В результате гидрохимических анализов выявлено, что по классификации Алекина О.А. [2] исследованные поверхностные воды Эльконского месторождения характеризуются преимущественно гидрокарбонатно-кальциевым составом, доля гидрокарбонатно-кальциево-магниевых вод невелика. Все изученные воды малой минерализации (до 200 мг/дм3).

По водородному показателю в поверхностных водах Эльконского месторождения преобладают нейтральные (85 %) воды.  Слабощелочные воды составляют 11 %, а слабокислые - 4 % от всех исследованных вод.

По показателю общей жесткости доминируют  очень мягкие воды (до 1,5 мг-экв/дм3), что составляет 74 %, а также встречаются мягкие воды, составляющие 26 %.

В отношении микроэлементного состава определено, что превышения нормативов ПДК для рыбохозяйственных целей (далее ПДКвр) отмечается по общему железу, цинку и меди. Остальные микроэлементы находятся ниже предела обнаружения или в пределах нормативов ПДКвр.

Количество проб, где отмечается превышение нормативов ПДКвр по общему железу, составляет 37 %. Экстремально высокое содержание общего железа (до 19,9 ПДКвр)  выявлено в р. Алдан в точке 500 м ниже устья р. Джелинда.

Во всех исследованных водах отмечается превышение нормативов ПДКвр по меди от 1,2 до 5,8 раз. Максимальное превышение зафиксировано в р. Алдан в точке наблюдения 500 м выше г. Томмот.

В реках Алдан и его притоках Курунг, Элькон, Большой Ыллымах наблюдается высокое содержание цинка до 10-14 ПДКвр.

Из органических веществ в 19 % пробах выявлено превышение нормативов ПДКвр по нефтепродуктам. Высокое содержание данного органического вещества отмечено в  р. Алдан в точке наблюдения 500 м выше устья р. Элькон.

Кроме природных вод, нами были исследованы источники водоснабжения г. Алдан, п. Заречный и с. Ыллымах. Они характеризуются малой минерализацией, нейтральной средой и мягкими водами. В анионном составе преобладают гидрокарбонаты и хлориды,  а катионном - кальций. Превышений нормативов ПДК для хозяйственно-питьевых целей по исследованным показателям не выявлено.

Во время весеннего паводка на поле были выполнены анализы «первого дня», т.е. в отобранных пробах был определен газовый состав воды.  Выявлено, что содержание растворенного кислорода на всех исследуемых точках было высоким и колебалось от   минимальной величины в 9,38 мг О2/л в точке р. Большой Ыллымах, составившем 67 % насыщения до максимальной величины в 15,92 О2/л, составившем 113,7 % насыщения в р. Курунг. Содержание двуокиси углерода было в норме. Таким образом, газовый режим в период паводка в реках бассейна Алдан удовлетворительный.

Исследованиями, проведенными в  период летней межени, наблюдалось резкое увеличение концентрации сульфатов в поверхностных водах, которые, возможно, попали туда в результате инфильтрации шахтных вод из штолен и из-под отвалов, где они содержатся в довольно высокой концентрации (рис.1) [4]:

Рис. 1. Динамика изменения концентрации сульфатов в  водотоках в период летней межени

В июне-июле в исследованных водотоках зафиксировано уменьшение содержания хлоридов (рис.2).

 

Рис. 2.  Изменение содержания хлоридов в  водотоках в период летней межени

Таким образом, поверхностные воды, протекающие на территории Эльконского месторождения, характеризуются как маломинерализованные  с преимущественно нейтральной средой и очень мягкими водами. В ионном составе преобладают гидрокарбонаты и кальций. Превышения нормативов ПДКвр отмеченное по общему железу, меди и цинку в реках Алдан, Курунг, Элькон и Большой Ыллымах,  в целом характерно для рек  Южной Якутии и имеет естественное происхождение.

Отбор донных отложений исследуемых водотоков, представленных в основном каменистым грунтом, был проведен во время летней межени. Анализ их химического состава  проведен методом полуколичественного спектрального анализа в ГУП «Центргеоланалитика» [5], где определялось содержание следующих микроэлементов:  Cu, Pb, Zn, Ni, Co, V, Cr, Mn, Ti, Li, B, P, Ga, Ge, As,Y, Nb, Mo, Ag, Sn, La, Ce, W, Bi, Tl, Hg, Th, U.

Нами вычислен локальный геохимический фон микроэлементного состава донных отложений водотоков. В ходе сравнения с локальным геохимическим фоном рассчитан коэффициент концентрации Кк и выявлены следующие ряды накопления микроэлементов (по возрастанию Кк):

  • р. Джелинда - Co1,7→Y1,5
  • р. Элькон - Sn3,1→ (V-Zn)2,3 →P1,9 → (W-Cr)1,7 →B1,6 → (P-Nb)1,5
  • р. Неожиданный - Co2,2 → (Li-B-Sn)1,6 → (P-Y)1,5
  • р. Холодный -  Ag2,4 P1,5
  • р. Б. Ыллымах - V4,7 →Sn3,1→ Cr2,5 →Mn2,1 →Ti2,0 →Pb1,9 (P-Zn-Ni)1,5
  • р. Русская - Ti2,0 →Co1,7 →Y1,5

Таким образом, донные отложения изученных водотоков обогащены литофильными элементами.

В целом,  в связи с предстоящим крупномасштабным освоением Эльконского ураново-рудного поля и строительством горно-металлургического комбината необходимо проводить дальнейшие гидрохимические, а также гидрологические и гидробиологические исследования, а также организовать сеть мониторинговых наблюдений за качеством поверхностных вод бассейна Алдана.

Рецензенты:

  • Саввинов Г.Н., д.б.н., директор Федерального государственного научного учреждения Институт прикладной экологии Севера Министерства образования и  науки РФ, г. Якутск.
  • Бурцева Е.И.. д.г.н., профессор Финансово-экономического института ФГАОУ «Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова», г. Якутск.

Работа получена 27.06.2011


Библиографическая ссылка

Ноговицын Д.Д., Николаева Н.А., Ксенофонтова М.И. ОЦЕНКА ГИДРОХИМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕК БАССЕЙНА АЛДАНА В РАЙОНЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ЭЛЬКОНСКОГО ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМБИНАТА // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – № 3.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=4659 (дата обращения: 07.08.2020).

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