CC BY
78
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
УДК 504.064
NATURAL SCIENCE. 2017. No. 2
DOI 10.23683/0321-3005-2017-2-101-109
современный химическим состав и тенденции пространственно-временной изменчивости качества речных вод восточного донбасса*
© 2017г. В.Е. Закруткин1, О.С. Решетняк1, Г.Г. Бабаян2, Е.В. Гибкое1, Г.А. Саакян2, В.Н. Решетняк1
1Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия, 2Центр эколого-ноосферных исследований НАН Республики Армения, Ереван, Армения
modern chemical composition and trends of spatial-temporal variability of the water quality of the eastern donbass rivers
V.E. Zakrutkin1, O.S. Reshetnyak1, G.G. Babayan2, E.V. Gibkov1, G.A. Sahakyan2, V.N. Reshetnyak1
1Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia, 2Center for Ecological and Noospheric Studies, National Academy of Sciences of Armenia, Yerevan, Armenia
Закруткин Владимир Евгеньевич - доктор геолого-минералогических наук, профессор, заведующий кафедрой геоэкологии и прикладной геохимии, Институт наук о Земле, Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: vezak@list.ru
Решетняк Ольга Сергеевна - кандидат географических наук, доцент, кафедра геоэкологии и прикладной геохимии, Институт наук о Земле, Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: olgare1@rambler.ru
Бабаян Гаяне Грантовна - доктор технических наук, старший научный сотрудник, отдел геохимии окружающей среды, Центр эколого-ноосферных исследований, НАН Республики Армения, ул. Абовяна, 68, г. Ереван, 0025, Армения, e-mail: gayane.babayan@cens.am
Гибков Евгений Викторович - кандидат географических наук, старший преподаватель, кафедра геоэкологии и прикладной геохимии, Институт наук о Земле, Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: irvict@mail.ru
Саакян Геворг Ашотович - лаборант-исследователь, отдел геохимии окружающей среды, Центр эколого-ноосферных исследований, НАН Республики Армения, ул. Абовяна, 68, г. Ереван, 0025, Армения, e-mail: gevorg.sahakyan@cens. am
Решетняк Виктор Николаевич - студент, Институт наук о Земле, Южный федеральный университет, ул. Зорге, 40, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: vnresh3@gmail. com
Vladimir E. Zakrutkin - Doctor of Geology and Mineralogy, Professor, Head of the Department of Geoecology and Applied Geochemistry, Institute of Earth Sciences, Southern Federal University, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: vezak@list.ru
Olga S. Reshetnyak - Candidate of Geography, Associate Professor, Department of Geoecology and Applied Geochemistry, Institute of Earth Sciences, Southern Federal University, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: olgare1@rambler. ru
Gayane G. Babayan - Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher, Department of Environmental Geochemistry, Center for Ecological and Noospheric Studies, National Academy of Sciences of Armenia, Abovyana St., 68, Yerevan, 0025, Armenia, e-mail: gayane.babayan@cens.am
Eugenyi V. Gibkov - Candidate of Geography, Senior Lecturer, Department of Geoecology and Applied Geochemistry, Institute of Earth Sciences, Southern Federal University, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: irvict@mail.ru
Gevorg A. Sahakyan - Laboratory Assistant-Researcher, Department of Environmental Geochemistry, Center for Ecological and Noospheric Studies, National Academy of Sciences of Armenia, Abovyana St., 68, Yerevan, 0025, Armenia, e-mail: gevorg.sahakyan@cens.am
Victor N. Reshetnyak - Student, Institute of Earth Sciences, Southern Federal University, Zorge St., 40, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: vnresh3@gmail.com
Представлены результаты оценки современного химического состава и тенденций пространственно-временной изменчивости качества речных вод Восточного Донбасса (бассейны Тузлова и Северского Донца). Показано, что поверхностные воды стабильно загрязнены широкой гаммой макро- и микрокомпонентов. В их числе - сульфаты, ионы Ма, К и Mg, а из микрокомпонентов - Fe, А1, Мп, Си, ^ьг. Сравнительная оценка химического состава поверхностных вод двух бассейнов показала, что реки бассейна Тузлова превосходят реки бассейна Северского Донца по содержанию всех макро- и микрокомпонентов.
' Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 14-17-00376).
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE.
2017. No. 2
За период 2010-2015 гг. качество воды большинства участков рек практически не меняется во времени, а уровень загрязнения остается стабильно высоким (5-й класс качества - «экстремально грязная»). На отдельных участках рек намечается тенденция улучшения качества воды (для реки Калитва в целом, верхних створов рек Большой и Малый Несветай, устьев рек Грушевка, Большая Каменка и Лихая). Некоторое снижение качества воды, фиксируемое в центральной части Восточного Донбасса, в верховьях малых рек бассейна Тузлова (Аюта, Малый Несветай и Грушевка), вероятнее всего, связано с влиянием объектов угольной промышленности.
Ключевые слова: химический состав, качество воды, тенденции изменения качества, речные воды, Восточный Донбасс.
Results of the assessment of the modern chemical composition and trends in the spatial and temporal variability of the quality of the Eastern Donbass river waters (the Tuzlov and Seversky Donets basins) was presented in the article. It is shown that surface waters are stably contaminated by a wide range of macro- and microcomponents. There are sulfates, ions of Na, K and Mg, and among from microcomponents - Fe, Al, Mn, Cu, Sr. A comparative assessment of the chemical composition of the surface waters of the two basins has shown that the rivers of the Tuzlov basin outperform the rivers of the Seversky Donets basin for the content of all macro- and microcomponents.
For 2010-2015 the water quality of the most sections of rivers is practically unchanged, and the pollution level remains stably high (grade 5 quality is "extremely dirty"). In some parts of the rivers there is a tendency to improve the water quality (for the Kalitva river, the upper reaches of the Bolshoi and Malyi Nesvetai rivers, the mouths of the Grushevka, Bolshaya Kamenka and Likhaya rivers). Some decline in water quality was recorded in the central part of the Eastern Donbass in the upper reaches of the small rivers of the Tuzlov basin (Ayuta, Malyi Nesvetai and Grushevka) and is most likely associated with the influence of coal industry objects.
Keywords: chemical composition, water quality, water quality trends, river water, Eastern Donbass.
Введение
Восточный Донбасс, расположенный на западе Ростовской области, является одним из наиболее проблемных в экологическом отношении регионов Российской Федерации. Природный комплекс здесь на протяжении многих лет подвергается интенсивному техногенному воздействию. При этом основной вклад в осложнение экологической ситуации вносят предприятия угольной промышленности. Начавшаяся в 90-е гг. реструктуризация угледобывающей отрасли, основу которой составляет ликвидация нерентабельных шахт (главным образом путем их затопления), заметно усилила негативные явления. Длительная разработка угольных месторождений и последующая массовая ликвидация шахт привели к значительной трансформации геохимических процессов на Восточном Донбассе. Особенно заметно это проявилось в преобразовании химического состава и качества поверхностных и подземных вод [1—3].
Основными водными артериями Восточного Донбасса являются реки Тузлов и Северский Донец, образующие вместе со своими притоками два одноименных бассейна. Важно подчеркнуть, что наибольшую техногенную нагрузку в пределах изучаемой территории испытывают малые реки (Большой и Малый Несветай, Аюта, Грушевка, Ка-дамовка, Кундрючья, Лихая и др.), многие из них фактически утратили свои естественные природные функции. При этом наблюдается не только ухудшение качества воды и состояния гидробиоце-
нозов, но и становится невозможным использование поверхностных вод для питьевых и хозяйственных целей.
Целью данного исследования являются оценка современного химического состава и выявление тенденций пространственно-временной изменчивости качества речных вод Восточного Донбасса (бассейны Тузлова и Северского Донца).
Работа выполнена по результатам, полученным при выполнении в 2014-2016 гг. гранта РНФ «Интегральная оценка и прогноз состояния водных ресурсов и их качества в пределах техногенно нарушенных геосистем углепромышленных территорий на основе комплексных геохимических, геофизических и экотоксикологических исследований».
Объекты исследования - реки бассейнов Тузло-ва (Большой и Малый Несветай, Грушевка, Када-мовка, Аюта, Атюхта и Тузлов) и Северского Донца (Большая Каменка, Большая Гнилуша, Быстрая, Калитва, Кундрючья, Лихая, Малая Каменка и Се-верский Донец).
Пробы речной воды отбирались равномерно по длине водотоков, охватывая верховья рек, средние их участки выше источников загрязнения и устья или устьевые створы. Изучение химического состава поверхностных вод проводили по следующим показателям: рН, концентрация растворенного в воде кислорода, минерализация, содержание главных ионов - хлориды (С1-), сульфаты ^042-), гидрокарбонаты (НС03-), кальций (Са2+), магний ^2+), натрий и калий (№а+ + а также микроэлементов - Fe, Al, Be, Cd, Li, Mn, Sr.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION Результаты и их обсуждение
Как было показано нами ранее [4-6], современный химический состав речных вод Восточного Донбасса характеризуется следующими общими особенностями:
- нейтральной или слабощелочной реакцией среды (6,5-8,5);
- насыщенностью кислородом (от 6,8 до 14,9 мг/дм3);
- высоким содержание сульфатов;
- высокой минерализацией речных вод (от 1,0 до 6,8 г/дм3).
Однако сравнительная оценка солевого состава речных вод двух бассейнов показала, что реки бассейна Тузлова по содержанию всех макрокомпонентов превосходят водотоки бассейна Северского Донца (табл. 1). Так, к примеру, среднегодовые концентрации суммы ионов Na++K+ и SO42- в речных водах бассейна Тузлова превышают таковые в водах бассейна Северского Донца более чем в 2 раза. Это, в частности, характерно для рек Атюхта, Аюта, Большой и Малый Несветай, где содержание Na++K+ превышает ПДК в 9,6; 5,4; 5,5 и 5,7 раза; SO42- - в 33,5; 26,0; 22,4 и 23,3 раза соответственно.
Что касается остальных макрокомпонентов -хлорид-ионов, ионов кальция и магния - их содержание либо не превышает ПДК в речных водах обоих бассейнов (Cl-), либо превышает в 1-3 раза (Са2+ и Mg2+).
Выявленная неоднородность химического состава речных вод Восточного Донбасса как между исследуемыми реками, так и между бассейнами рек проявляется, как правило, на участках сконцентрированного влияния действующих и ликвидируемых шахт.
Присутствие микроэлементов (в том числе тяжелых металлов) в речных водах обусловлено как природными, так и антропогенными факторами. На
Содержание макрокомпонентов в речных / The content of macrocomponents in the rivt
r. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 2
территории Восточного Донбасса одним из наиболее значимых источников загрязнения окружающей среды металлами являются действующие и ликвидируемые объекты угледобывающей промышленности и сопутствующая им инфраструктура. Влияние техногенных вод ликвидированных шахт в большей степени проявляется на участках рек, находящихся в зоне непосредственного их влияния, где отмечается не только повышение минерализации воды, содержания сульфатов и ионов натрия, но и обогащение речных вод микроэлементами, особенно марганцем, алюминием, железом и стронцием [7-9].
По распространенности микроэлементов в речных водах Восточного Донбасса выделяются следующие особенности. Уровень загрязнения речных вод кадмием низкий, поскольку соединения Cd обнаруживаются в концентрациях, как правило, ниже ПДК. Для Li и Be характерно превышение ПДК в большинстве проб, хотя и с относительно невысокой кратностью превышения норматива (до 10). Содержание в речных водах остальных микроэлементов - Fe, Al, Mn, Cu, Sr - заметно превышает установленные нормативы (соответственно до 19,0; 48,5; 135,0: 10,0 и 18,0 ПДК) с высокой частотой превышения (более 50 %). Именно эти металлы представляют наибольшую опасность для поверхностных вод Восточного Донбасса, загрязнение ими носит устойчивый характер, а уровень - высокий и экстремально высокий.
Химический состав речных вод позволяет оценить качество воды, выявить обеспеченность водной среды питательными веществами, необходимыми для развития водной биоты, установить уровень загрязненности воды и выявить источники загрязнения, определить соответствие воды требованиям конкретных видов водопользования и т.п.
Таблица 1
водах Восточного Донбасса (2014-2015 гг.)
т waters of the Eastern Donbass (2014-2015)
Показатель Na+ + K+* Ca Mg2+ Cl" SO42" HCO3"
Бассейн Северского Донца
Диапазон концентраций, мг/дм3 136,3-549,7 107,2-231,3 28,1-104,7 71,0-449,3 249,6-1420,8 207,5-585,8
Средняя концентрация, мг/дм3 265,3 159,0 55,2 254,5 764,5 377,3
Кратность превышения ПДК** 46 2,2 13 0,9 26 1,4 15 0,8 15,4 7,6 -***
Бассейн Тузлова
Диапазон концентраций, мг/дм3 189,9-1258 152,3-429,9 59,9-172,2 28,5-586,1 691,2-3360 146,4-738,3
Средняя концентрация, мг/дм3 538,6 254,4 112,4 280,2 1855 407,2
Кратность превышения ПДК 10,5 4,5 24 1,4 43 2,8 19 0,9 33,6 18,5 -
* - ПДК взято по нормативу для №+; ** - в числителе - максимальная, в знаменателе - кратность превышения по средней концентрации; *** - не нормируется.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE.
2017. No. 2
Оценка качества поверхностных вод в пределах техногенно нарушенных геосистем Восточного Донбасса проведена согласно принятой в системе Росгидромета комплексной методике с использованием интегрального показателя УКИЗВ - удельного комбинаторного индекса загрязнения воды [10]. Оценка выполнена по данным 2014-2015 гг., при этом для расчета УКИЗВ использован широкий перечень показателей, включая микроэлементы (С^ Бг, Ы, Ве и др.), содержание которых значительно превышает допустимые нормативы качества вод в исследуемых реках.
Как было показано нами ранее [2, 6], малые и средние реки Восточного Донбасса отличались достаточно высокой комплексностью загрязнения, т.е. широкой ассоциацией компонентов, содержание которых превышает ПДК. Средние значения коэффициента комплексности изменялись в створах рек бассейна Северского Донца в диапазоне 41-56, бассейна Тузлова - 41-59.
На современном этапе, как показывают данные табл. 2, наихудшим качеством характеризуется вода рек бассейна Тузлова.
Качество поверхностных вод Восточного Донбасса в 2014-2015 гг. / The surface water quality of the Eastern Donbass in 2014-2015
Таблица 2
Река | Тип створа | УКИЗВ | Кол-во КПЗ | Степень загрязненности воды (класс качества)
Бассейн Тузлова
Атюхта Устьевой 7,05 7 Экстремально грязная (5)
Аюта Верхний 7,37 9 Экстремально грязная (5)
Нижний 6,09 7 Экстремально грязная (5)
Устьевой 6,56 8 Экстремально грязная (5)
Большой Несветай Верхний 4,85 4 Очень грязная (4 «в»)
Нижний 6,38 6 Экстремально грязная (5)
Устьевой 6,73 6 Экстремально грязная (5)
Грушевка Верхний 5,96 5 Экстремально грязная (5)
Нижний 6,27 5 Экстремально грязная (5)
Устьевой 6,19 4 Очень грязная (4 «г»)
Кадамовка Верхний* 6,33 5 Экстремально грязная (5)
Нижний 7,03 6 Экстремально грязная (5)
Устьевой 6,49 6 Экстремально грязная (5)
Малый Несветай Верхний* 6,27 6 Экстремально грязная (5)
Нижний 6,53 8 Экстремально грязная (5)
Устьевой 6,56 5 Экстремально грязная (5)
Тузлов Верхний 7,05 7 Экстремально грязная (5)
Устьевой 5,72 5 Экстремально грязная (5)
Бассейн Северского Донца
Большая Каменка Устьевой 5,32 4 Очень грязная (4 «в»)
Большая Гнилуша Верхний 6,72 8 Экстремально грязная (5)
Устьевой 6,20 5 Экстремально грязная (5)
Быстрая Верхний 4,06 2 Грязная (4 «а»)
Устьевой 5,14 3 Грязная (4 «б»)
Калитва Верхний 3,82 1 Грязная (4 «а»)
Нижний 4,04 3 Грязная (4 «а»)
Устьевой 4,39 4 Очень грязная (4 «в»)
Кундрючья Нижний 6,56 7 Экстремально грязная (5)
Устьевой 6,06 5 Экстремально грязная (5)
Лихая Верхний 5,45 6 Экстремально грязная (5)
Нижний 5,32 5 Очень грязная (4 «г»)
Устьевой 5,91 5 Экстремально грязная (5)
М. Каменка Верхний 6,03 6 Экстремально грязная (5)
Нижний 5,55 5 Экстремально грязная (5)
Устьевой 4,76 6 Экстремально грязная (5)
Северский Донец Верхний 4,39 5 Очень грязная (4 «в»)
Нижний 4,15 5 Очень грязная (4 «в»)
Устьевой 4,54 5 Очень грязная (4 «в»)
Примечание: «верхний», «нижний» - створ на участке реки выше или ниже сброса шахтных вод или другого источника загрязнения (* означает совпадение верхнего створа с верховьем реки); «устьевой» - створ на устьевом участке реки или самый нижний створ наблюдений на водотоке; КПЗ - критические показатели загрязнения воды [10].
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE.
2017. No. 2
По результатам комплексной оценки оно, в частности, оценивается 5-м классом - «экстремально грязная». В большинстве створов из 19 определяемых нормируемых ингредиентов 9-12 являются характерными загрязняющими веществами (т.е. превышают ПДК более чем в 50 % проб), а 4-9 -критическими показателями загрязнения (КПЗ) воды (табл. 2). В число последних входят как макрокомпоненты (сульфаты, ионы натрия и магния), так и микрокомпоненты ^е, А1, Мп, Си, Sr).
Несколько ниже загрязненность рек бассейна Се-верского Донца. Качество воды здесь по результатам комплексной оценки варьирует от 4-го класса («грязная» и «очень грязная») до 5-го класса («экстремально грязная») (табл. 2). Наибольшим уровнем загрязнения в этом бассейне характеризуются реки Большая Каменка, Кундрючья и Большая Гнилуша, а наименьшим (4-й класс) - реки Малая Каменка, Быстрая (верховья рек) и Северский Донец.
Таким образом, на протяжении многих лет качество воды рек в пределах техногенно нарушенных территорий Восточного Донбасса (особенно в местах ликвидации шахт) характеризуется высоким уровнем загрязнения. При этом наибольшую техногенную нагрузку испытывают реки бассейна Тузлова - Большой и Малый Несветай, Аюта, Гру-шевка, Кадамовка, Лихая, что наряду с их малой водностью определяет и более низкий уровень качества водной среды этих рек [4, 11-13].
Для выявления временных тенденций изменения качества речных вод проведена сравнительная оценка значений УКИЗВ за период с 2010 по 2015 г. При этом выделялись общие для участков рек КПЗ воды, высокие концентрации которых приводили к ухудшению её качества.
Соотношение участков рек в бассейнах Тузлова и Северского Донца с разными тенденциями изменчивости качества воды представлено на рис. 1. Как видно, для большинства рек Восточного Донбасса качество воды практически не меняется во времени, а уровень загрязнения остается стабильно высоким, особенно в бассейне Тузлова (5-й класс -«экстремально грязная» в подавляющем большинстве створов). Наибольший вклад в загрязнение поверхностных вод традиционно вносят сульфат-ионы ф042"), ионы соединения Fe, А1, Мп, Си и Sr, которые являются типоморфными компонентными техногенных шахтных вод.
Вместе с тем на отдельных участках рек намечается тенденция улучшения качества воды. Она характерна для реки Калитва в целом, верхних створов рек Большой и Малый Несветай, устьев рек Грушевка, Большая Каменка и Лихая. Здесь качество воды меняется с 5 -го на 4-й класс, а степень загрязненности воды оценивается как пере-
ходная от «экстремально грязной» к «очень грязной» или «грязной». Доля створов с такой тенденцией в бассейнах Тузлова и Северского Донца составляет соответственно 15,0 и 16,0 % (рис. 1).
Однако на некоторых участках рек, особенно в бассейне Северского Донца (р. Малая Каменка и Лихая), отмечаются незначительное снижение качества речных вод с 4-го на 5-й класс и переход степени загрязненности воды от «грязной» или «очень грязной» к «экстремально грязной».
Рис. 1. Соотношение участков рек (створов) в бассейнах Тузлова и Северского Донца с разными тенденциями изменчивости качества воды: 1 - стабильно высокая степень загрязненности воды (4-й или 5-й класс качества);
2 - улучшение качества воды с 5-го на 4-й класс качества;
3 - ухудшение качества воды с 4-го на 5-й класс качества
/ Fig. 1. Ratio of river sections (point) in the Tuzlov and Seversky Donets basins with different trends in water quality
variability: 1 - consistently high degree of water pollution (4 th or 5 th grade); 2 - improvement of water quality from the 5th to the 4th grade; 3 - water quality deterioration from 4th to 5th grade
Для визуализации пространственно-временной изменчивости качества речных вод с помощью инструмента ArcGis - растрового калькулятора - построена картосхема (рис. 2). Из неё видно, что на большей части территории Восточного Донбасса (около 70 %) наблюдается тенденция стабилизации гидроэкологической обстановки. Наряду с этим на периферийных участках, удаленных относительно воздействия объектов угольной промышленности (северная и юго-западная часть исследуемой территории), отмечается снижение степени загрязненности поверхностных вод по интегральному показателю УКИЗВ. И лишь в центральной части Восточного Донбасса в верховьях малых рек бассейна Тузлова (Аюта, Малый Несветай и Грушевка) фиксируется
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE.
2017. No. 2
некоторое ухудшение качества воды, что может быть связано с наличием в этой зоне «куста» из 5 шахт («Степановская», им. Ленина, им. газеты «Комсомольская правда», «Западная Капитальная» и «Юбилейная»), гидравлически связанных между собой.
В результате их ликвидации путем затопления они сформировали единое пространство, вмещаю-
щее значительные объемы высокоминерализованных техногенных шахтных вод. Зона распространения этого поля постепенно увеличивалась и, по нашим подсчетам, в настоящее время охватывает площадь примерно 60 км2, что не могло не сказаться на масштабах взаимодействия поверхностных и подземных вод в пределах этой территории.
Рис. 2. Пространственно-временная изменчивость качества речных вод Восточного Донбасса (2010-2015 гг.) / Fig. 2. Spatial-temporal variability of the river water quality of the Eastern Donbass (2010-2015)
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
Главным следствием этого процесса стал рост объемов шахтных вод, поступающих в речную сеть в местах их разгрузки. Функционирующий же здесь водоотливной комплекс откачивает воду только из замыкающей систему перетоков шахты «Юбилейная», что, как видно из анализа пространственно-временной тенденции, оказывается недостаточным не только для улучшения, но и для стабилизации качества воды в этих реках.
Заключение
Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.
Выявлены особенности современного химического состава речных вод, характерные как для углепромышленного региона Восточного Донбасса в целом, так и для отдельных речных бассейнов (Се-верского Донца и Тузлова). Установлено, что минерализация вод изменяется в широких пределах -от 1 до 7 г/л, достигая наибольших значений в зонах непосредственного влияния действующих или ликвидированных шахт. Воды стабильно загрязнены широкой гаммой макро- и микрокомпонентов. Среди макрокомпонентов особенно выделяются сульфат-ионы, Na+, K+ и Mg2+, содержания которых превышают ПДК в большинстве проб. Из микрокомпонентов особого внимания заслуживают Fe, Al, Mn, Cu, Sr. Именно металлы этой группы представляют наибольшую опасность для поверхностных вод Восточного Донбасса, поскольку загрязнение ими носит устойчивый характер, а уровень загрязнения - высокий и экстремально высокий. Сравнительная оценка химического состава поверхностных вод двух бассейнов показала, что реки бассейна Тузлова превосходят реки бассейна Се-верского Донца по содержанию всех макро- и микрокомпонентов. Это и следовало ожидать, так как именно на водосборном бассейне Тузлова локализовано наибольшее количество объектов добычи и переработки угля, ликвидированных шахт.
Проведена оценка тенденций изменения качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям за период 2010-2015 гг. Для большинства рек качество воды практически не меняется во времени, а уровень загрязнения остается стабильно высоким («экстремально грязная»). Вместе с тем намечается тенденция улучшения качества воды на отдельных участках рек: для реки Калитва в целом, верхних створов рек Большой и Малый Несветай, устьев рек Грушевка, Большая Каменка и Лихая. Снижение степени загрязненности поверхностных вод отмечается, как правило, на участках, удален-
ных относительно воздействия объектов угольной промышленности. Некоторое ухудшение качества воды, фиксируемое в центральной части Восточного Донбасса в верховьях малых рек бассейна Тузлова, вероятнее всего, связано с широкомасштабным воздействием техногенных шахтных вод, сформировавших здесь единое поле ориентировочной площадью 60 км2.
Выявленная положительная тенденция улучшения качества речных вод для отдельных участков рек Восточного Донбасса вселяет определенный оптимизм и свидетельствует об эффективности проводимых в последние годы природоохранных мероприятий. Однако если учесть, что в соответствии с Концепцией развития угольной промышленности Ростовской области на период до 2030 года планируется строительство новых угледобывающих предприятий на перспективных участках, то по-прежнему актуальными остаются разработка и принятие эффективных мер по реабилитации экологического состояния водосборных территорий Северского Донца и Тузлова, внедрение рациональной системы гидроэкологического мониторинга в регионе.
Литература
1. Закруткин В.Е., Иваник В.М. Состояние загрязненности воды рек Ростовской области в районах техногенного влияния ликвидируемых шахт Восточного Донбасса (реки бассейна Тузлова) // Современные фундаментальные проблемы гидрохимии и мониторинга качества поверхностных вод России : материалы науч.-практ. конф. с междунар. участием. Ч. 1. Ростов н/Д., 2009. С. 88-91.
2. Закруткин В.Е., Иваник В.М., Гибкое Е.В., Скляров В.В. Оценка влияния ликвидируемых шахт Восточного Донбасса на гидрохимический состав малых рек бассейна Северского Донца // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2010. № 3. С. 8487.
3. Закруткин В.Е., Гибкое Е.В., Скляренко Г.Ю., Решетняк О.С. Сравнительная оценка качества поверхностных и подземных вод Восточного Донбасса по гидрохимическим показателям // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2016. № 2. С. 91-99.
4. Никанорое А.М., Закруткин В.Е., Решетняк О.С., Гибкое Е.В., Решетняк В.Н. Изменчивость химического состава и качества поверхностных вод техно-генно нарушенных геосистем Восточного Донбасса // Фундаментальные проблемы воды и водных ресурсов : тр. IV Всерос. науч. конф. с междунар. участием. Москва, 15-18 сентября 2015 г. М. : ИВП РАН, 2015. С. 186-188.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
5. Решетняк О.С., Никаноров А.М., Закруткин В.Е. Современный химический состав речных вод на территории Восточного Донбасса // Современные проблемы гидрохимии и мониторинга качества поверхностных вод : материалы науч. конф. с междунар. участием. Ч. 2. Ростов н/Д., 2015. С. 263-267.
6. Reshetnyak O.S., Nikanorov A.M., Zakrutkin V.Ye., Gibkov Ye. V. The Chemical Composition of Surface Waters of Techno-genically Affected Geo-Systems in the Eastern Donbas Region // European Researcher. 2014. Vol. (86), № 11-1. P. 1978-1992.
7. Приваленко В.В. Загрязненность поверхностных вод // Проблемы и перспективы комплексного освоения минеральных ресурсов Восточного Донбасса. Ростов н/Д., 2005. С. 143-147.
8. Решетняк О.С., Закруткин В.Е., Гибкое Е.В. Микроэлементы в речных водах Восточного Донбасса // Геоэкологические проблемы углепромышленных территорий : сб. тр. науч. конф. с междунар. участием. Ростов н/Д. : Изд-во ЮФУ, 2015. С. 283-295.
9. Экологический мониторинг ликвидации неперспективных шахт Восточного Донбасса / под ред. В.М. Еремеева. Шахты, 2001. 182 с.
10. РД 52.24.643-2002. Методические указания. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. СПб. : Гидрометеоиздат, 2002. 49 с.
11. Решетняк В.Н., Решетняк О.С. Тенденции изменчивости качества воды реки Тузлов // Актуальные проблемы наук о Земле : сб. тр. науч. конф. студентов и молодых ученых с междунар. участием. Ростов н/Д. : Изд-во ЮФУ, 2015. С. 404-407.
12. Zakrutkin V.E., Gibkov E.V., Reshetnyak O.S., Sklyarenko G.Y. Changing hydrochemical indicators of the rivers of East Donbassin a consequence the liquidation of the unprofitable coal mines // 15th International Multi-disciplinary Scientific GeoConference. Surveying Geology and Mining Ecology Management. SGEM. 2015. Р. 113-120.
13. Zakrutkin V., Sklyarenko G., Reshetnyak O., Gibkov E. Comparative evaluation of surface water and groundwater quality of the Eastern Donbass by hydro-chemical indicators // 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM. 2016. B. 3, vol. 1. P. 177-188.
References
1. Zakrutkin V.E., Ivanik V.M. [State of pollution of the rivers of the Rostov Region in the areas of technogenic influence of the liquidated mines of the Eastern Donbass (the Tuzlov river basin)]. Sovremennye fundamental'nye problemy gidrokhimii i monitoringa kachestva poverkhnostnykh vod Rossii [Modern fundamental problems of hydrochemistry and monitoring of the quality of the surface waters in Russia]. Proceedings
of the Scientific and Practical Conference with international participation. Ch. 1. Rostov-on-Don, 2009, pp. 8891.
2. Zakrutkin V.E., Ivanik V.M., Gibkov E.V., Sklyarov V.V. Otsenka vliyaniya likvidiruemykh shakht Vostochnogo Donbassa na gidrokhimicheskii sostav malykh rek basseina Severskogo Dontsa [Assessment of the impact of the liquidated mines of the Eastern Donbass on the hydrochemical composition of small rivers in the Seversky Donets Basin]. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Estestv. nauki. 2010, No. 3, pp. 8487.
3. Zakrutkin V.E., Gibkov E.V., Sklyarenko G.Yu., Reshetnyak O.S. Sravnitel'naya otsenka kachestva poverkhnostnykh i podzemnykh vod Vostochnogo Donbassa po gidrokhimicheskim pokazatelyam [Comparative assessment of the quality of the surface and groundwaters of the Eastern Donbass on hydrochemical indicators]. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Estestv. nauki. 2016, No. 2, pp. 91-99.
4. Nikanorov A.M., Zakrutkin V.E., Reshetnyak O.S., Gibkov E.V., Reshetnyak V.N. [Variability of the chemical composition and quality of surface waters of technogenically disturbed geosystems of the Eastern Donbass]. Fundamental'nye problemy vody i vodnykh resursov [Fundamental problems of water and water resources]. Proceedings of the Fourth All-Russian Scientific Conference with International Participation. Moscow, September 15-18, 2015. Moscow, IVP RAN, 2015, pp. 186-188.
5. Reshetnyak O.S., Nikanorov A.M., Zakrutkin V.E. [Modern chemical composition of river water in the territory of the Eastern Donbass]. Sovremennye problemy gidrokhimii i monitoringa kachestva poverkhnostnykh vod [Modern problems of hydrochemistry and surface water quality monitoring]. Materials of a scientific conference with international participation. Ch. 2. Rostov-on-Don, 20 15, pp. 263-267.
6. Reshetnyak O.S., Nikanorov A.M., Zakrutkin V.Ye., Gibkov Ye.V. The Chemical Composition of Surface Waters of Techno-genically Affected Geo-Systems in the Eastern Donbas Region. European Researcher. 2014, vol. (86), No. 11-1, pp. 1978-1992.
7. Privalenko V.V. [Pollution of surface water]. Problemy i perspektivy kompleksnogo osvoeniya mine-ral'nykh resursov Vostochnogo Donbassa [Problems and prospects of integrated development of mineral resources of the Eastern Donbass]. Rostov-on-Don, 2005, pp. 143147.
8. Reshetnyak O.S., Zakrutkin V.E., Gibkov E.V. [Microelements in the river waters of the Eastern Donbass]. Geoekologicheskie problemy uglepromysh-lennykh territorii [Geoecological problems of coalmining territories]. Collection of proceedings of a Scientific Conference with international participation. Rostov-on-Don, Izd-vo YuFU, 2015, pp. 283-295.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
9. Ekologicheskii monitoring likvidatsii neperspek-tivnykh shakht Vostochnogo Donbassa [Ecological monitoring of the liquidation of unpromising mines of the Eastern Donbass]. Ed. V.M. Eremeev. Shakhty, 2001, 182 p.
10. RD 52.24.643-2002. Metodicheskie ukazaniya. Metod kompleksnoi otsenki stepeni zagryaznennosti poverkhnostnykh vod po gidrokhimicheskim pokazatelyam [RD 52.24.643-2002. Methodical instructions. The method of integrated assessment of the degree of contamination of surface waters by hydrochemical indicators]. Saint Petersburg, Gidrometeoizdat, 2002, 49 p.
11. Reshetnyak V.N., Reshetnyak O.S. [Trends in the variability of water quality in the Tuzlov River]. Aktual'nye problemy nauk o Zemle [Actual problems of Earth Sciences]. Collection of proceedings of a Scientific
Conference of students and young scientists with international participation. Rostov-on-Don, Izd-vo YuFU, 2015, pp. 404-407.
12. Zakrutkin V.E., Gibkov E.V., Reshetnyak O.S., Sklyarenko G.Y. Changing hydrochemical indicators of the rivers of East Donbassin a consequence the liquidation of the unprofitable coal mines. 15th International Multi-disciplinary Scientific GeoConference. Surveying Geology and Mining Ecology Management. SGEM. 2015, pp. 113-120.
13. Zakrutkin V., Sklyarenko G., Reshetnyak O., Gibkov E. Comparative evaluation of surface water and groundwater quality of the Eastern Donbass by hydrochemical indicators. 16th International Multidisci-plinary Scientific GeoConference SGEM. 2016, b. 3, vol. 1, pp. 177-188.
Поступила в редакцию /Received_20 марта 2017 г. /March 20, 2017
