CC BY
34
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
УДК 504.054 DOI 10.18522/1026-2237-2020-1-47-52
ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКИ
© 2020 г. О. О. Дахова1, Л.Л. Каирова1, Б.М. Хучунаев2, Г.В. Куповых
1Кабардино-Балкарский университет им. Х.М. Бербекова, Нальчик, Россия, 2Высокогорный геофизический институт, Нальчик, Россия, 3Южный федеральный университет, Таганрог, Россия
GEOECOLOGICAL MAPPING OF KABARDINO-BALKARIAN REPUBLIC
О.О. Dakhova1, L.L. Kairova1, B.M. Khuchunaev2, G.V. Kupovykh3
1Berbekov Kabardino-Balkarian State University, Nalchik, Russia, 2High-Mountain Geophysical Institute, Nalchik, Russia, 3Southern Federal University, Taganrog, Russia
Дахова Оксана Олеговна - кандидат географических наук, доцент, кафедра биологии, геоэкологии и молеку-лярно-генетических основ живых систем, Институт химии и биологии, Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова. ул. Чернышевского, 173,г. Нальчик, Кабардино-Балкарская Республика, 360004, Россия, е-mail: dakhva@rambler.ru
Каирова Людмила Леонидовна - магистрант, Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова, ул. Чернышевского, 173, г. Нальчик, Кабардино-Балкарская Республика, 360004, Россия, е-mail: s_iriya@mail. ru
Хучунаев Бузигит Муссаевич - доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией микрофизики облаков, Высокогорный геофизический институт, пр. Ленина, 2, г. Нальчик, Кабардино-Балкарская Республика, 360030, Россия, e-mail: buzgigit@mail.ru
Куповых Геннадий Владимирович - доктор физико-математических наук, профессор, Инженерно-технологическая академия, Южный федеральный университет, ул. Чехова, 22, г. Таганрог, 347928, e-mail: kupovykh@sfedu.ru
Oksana O. Dakhova - Candidate of Geography, Associate Professor, Department of Biology, Geoecology and Molecular Genetic Foundations of Living Systems, Institute of Chemistry and Biology, BerbekoM Kabardino-Balkarian State University v, St., Chernyshevskogo, 173, Nalchik, Kabardino-Balkarian Republic, 360030, Russia, e-mail: dakh-va@rambler.ru
Lyudmila L. Kairova - Master Student, Berbekov Kabardino-Balkarian State University, Chernyshevskogo St., 173, Nalchik, Kabardino-Balkarian Republic, 360030, Russia, e-mail: s_iriya@mail. ru
Buzigit M. Khuchunaev - Doctor of Physics and Mathematics, Senior Researcher, Head of the Department of Physics of Clouds of High-Mountainous, Geophysical Institute, Lenina Ave., 2, Nalchik, Kabardino-Balkarian Republic, 360030, Russia, e-mail: buzgigit@mail.ru
Gennady V. Kupovykh - Doctor of Physics and Mathematics, Professor, Academy for Engineering and Technologies, Southern Federal University, Taganrog, Chekhov, St., 22, 347928, Russia, e-mail: kupovykh@sfedu.ru
Для картографирования территории Кабардино-Балкарской Республики проведены сбор, систематизация и анализ многолетних данных по геоэкологическим, геологическим, геохимическим и гидрогеологическим характеристикам ее состояния. На основе осуществленного геоэкологического опробования проведено районирование территории республики. Сделана оценка геоэкологического состояния природных ландшафтов и степени антропогенного воздействия. Установлено, что проблема загрязнения природной среды становится все более актуальной как из-за роста объемов промышленного и сельскохозяйственного производства, так и в связи с его качественным изменением под влиянием научно-технического прогресса. Показано, что основными источниками техногенного загрязнения в исследуемом регионе являются промышленные предприятия, автотранспортные средства и коммунальное хозяйство. На территории республики проведено экологическое зонирование, и на его основе выделено и оконтурено 11 областей, отличающихся по степени экологического благополучия.
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
Ключевые слова: антропогенное воздействие, географическая среда, геоэкология, районирование, картографирование, загрязнение, природные ландшафты.
To map the territory of the Kabardino-Balkar Republic, long-term data on geoecological, geological, geochemical and hy-drogeological characteristics of its state were collected, systematized and analyzed. On the basis of the performed geo-ecological testing, zoning of the territory of the Republic was carried out. The assessment of the geoecological state of natural landscapes and the degree of anthropogenic impact is made. It is established that the problem of environmental pollution is becoming more and more urgent, both due to the growth of industrial and agricultural production, and due to its qualitative change under the influence of scientific and technological progress. It is shown that the main sources of technogenic pollution in the studied region are industrial enterprises, motor vehicles and utilities. Ecological zoning has been carried out in the territory of the KBR, and 11 areas that differ in the degree of ecological well-being have been identified and outlined on its basis.
Keywords: anthropogenic impact, geographical environment, geoecology, zoning, mapping, pollution, natural landscapes.
Введение
Глобальные изменения в мире, вызванные антропогенным воздействием на природную среду, приобрели такой характер и масштабы, что ведут к ее разрушению. Антропогенное воздействие на окружающую среду сильно изменяет естественные природные процессы.
Геоэкология - комплексная система наук об интеграции геосфер и общества на стыке экологии и географии. Зарождение геоэкологии связывают с именем немецкого географа К. Тролля (1899-1975), который ещё в 1930-х гг. понимал под ней одну из ветвей естествознания, объединяющую экологические и географические исследования в изучении экосистем. По его мнению, термины «геоэкология» и «ландшафтная экология» являются синонимами. В России широкое использование термина «геоэкология» началось с 1970-х гг., после упоминания его известным советским географом В.Б. Сочавой (1905-1978). Как отдельная наука окончательно сложилась в начале 90-х гг. XX в. и направлена на изучение негативных антропогенных воздействий на природную среду.
Проблема загрязнения природной среды становится столь острой как из-за роста объемов промышленного и сельскохозяйственного производства, так и в связи с качественным изменением производства под влиянием научно-технического прогресса. Многие металлы и сплавы, которыми пользуется человек, неизвестны природе в чистом виде, и хотя они в какой-то мере подвластны утилизации и вторичному потреблению, часть их рассеивается, накапливаясь в биосфере в виде отходов.
Картографирование, как метод пространственного анализа, является одним из важнейших приемов и средств, сопровождающих все без исключения географические исследования, которые на современном этапе становятся все более экологизированными. Создание геоэкологических (экологи-
ческих) карт следует рассматривать как логическое завершение самостоятельного исследования - эко-лого-географического (экодиагностического) анализа любой территории, нацеленного на определение тех условий и свойств, которые характеризуют окружающую человека среду.
При этом основным стержнем геоэкологического картографирования остается изучение природных свойств территории и тех изменений, которые имеют важное экологическое значение с точки зрения проживания человека [1-3].
В Кабардино-Балкарской Республике (КБР) сосредоточены уникальные природные комплексы и ландшафты, места произрастания редких видов растений и обитания животных, в непосредственной близости от населенных пунктов располагаются вековые леса и величественные горы.
По особенностям своего строения и характеру рельефа территория Кабардино-Балкарии делится на три части: равнинную (33), предгорную (16) и горную (51 %).
КБР находится в южной части умеренного климатического пояса. По сочетанию тепла и влаги она расположена в двух климатических областях: в Предкавказье и высокогорном Кавказе [4-7].
В результате сбора, изучения, систематизации и анализа фондовых и опубликованных работ по геоэкологическим, геологическим, геохимическим, гидрогеологическим и другим исследованиям в пределах территории КБР были получены данные для картографирования.
Рассматривая экологическое состояние трех таких компонентов геологической системы, как почвы, поверхностные воды и их донные отложения, сравнительно систематично изученных в пределах КБР, мы выстраиваем следующий ряд загрязненности: почвы — донные отложения - поверхностные воды.
В этом ряду происходит повышение уровня загрязненности от компонента к компоненту. Даже при наличии определенных условностей, вытекающих, прежде всего, из мелкого масштаба и разного
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
уровня систематичности при опробовании изучаемых компонентов географической среды (ГС) в различных районах КБР, существуют относительно устойчивые природные явления, определяющие формирование ряда загрязненности. Так, можно обратить внимание на более низкую загрязненность депонирующих (почвы, донные осадки) компонентов по сравнению с транспортирующим (поверхностные воды). Воды, являясь растворителем, активно переводят природные и антропогенные загрязняющие вещества в растворимые формы и в большей степени, чем другие компоненты, концентрируют в себе поллютанты любого происхождения. Мощным природным концентратом любых загрязнителей в поверхностных водах является рельеф.
Антропогенное воздействие на ГС равнинной зоны более значительно, разнонаправленно и длительно, чем на горную зону. При этом равнинные ландшафты не всегда способны противостоять этому воздействию, их геохимическая и геодинамическая устойчивости, как правило, не превышают средних параметров, нередко являясь низкими. По днищам долин антропогенное давление проникает и в горную зону.
Территория деятельности Тырныаузского воль-фрамо-молибденового комбината (ТВМК), где грубо нарушен природный геохимический и геодинамический баланс [8, 9], является в полном смысле этого слова экологически неблагоприятной территорией.
На подавляющей части площади КБР (около 70 %) почвы находятся в благоприятном состоянии. В основном горные почвы республики находятся в природном состоянии, тогда как почвы равнины, как правило, являются нарушенными в результате целого комплекса антропогенного воздействия. Антропогенное воздействие негативно сказывается на состоянии не только почв, но и прочих компонентов ландшафтов и геосистем в целом.
Кроме того, благоприятное состояние почв не означает полного экологического благополучия поверхностных и подземных вод, а также донных отложений. Неблагоприятное или условно благоприятное состояние поверхностных вод и их донных осадков при сравнительном благополучии окружающих почв имеет место, например, в долине р. Баксан ниже г. Тырныауза. Всего лишь условно благоприятное состояние подземных вод, природно загрязненных радиоактивными элементами, при благополучии почв, наблюдается в истоках р. Баксан. Химическое загрязнение подземных вод при сравнительном экологическом благоприятном состоянии почв имеет место в районе, расположенном южнее г. Нальчика.
Качественная характеристика грунтовых вод территории КБР представлена по данным типового химического анализа. Наибольшее количество качественных показателей грунтовых вод, превышающих ПДК, выявлено среди проб из колодцев (60 %). Наиболее характерны повышенные жесткость и содержание нитратов. Из 94 опробованных родников в 20 обнаружены повышенные, по сравнению с ПДК, содержания некоторых компонентов.
Результаты и выводы
В результате составления первого на Северном Кавказе комплекта геоэкологических карт [10] территория КБР была выделена в качестве наиболее экологически благополучной.
Однако на сегодняшний день эта ситуация может измениться. По новым данным геоэкологической изученности, всю площадь республики можно разделить на ряд территорий (рисунок):
Территория 1 расположена в верховьях р. Малка, Хасаут и Мушт. Основываясь на данных по изученности геосистем, мы определяем природную экологическую ситуацию в почвах и экзогенных геологических процессах, с учетом сейсмической обстановки, как условно благоприятную.
Территория 2 находится в пределах Тырныауз-ского рудного района и в сфере деятельности ТВМК. Сочетание природной и антропогенной загрязненности почв тяжелыми металлами и радиоактивными элементами, высокая сейсмическая активность заставляют относить данную территорию к неблагоприятной.
Территория 3 может характеризоваться так же, как территория 2. Здесь сохраняется опасный уровень загрязненности почв тяжелыми металлами (мышьяк, свинец, хром), но падает уровень радиоактивного загрязнения. Уровень подверженности геосистем экзогенным процессам, как и уровень потенциальной сейсмичности площади, сохраняется. Загрязненность донных осадков здесь снижается.
Территория 4 отличается от территории 3 снижением уровня загрязнения почв и пораженности экзогенными геологическими процессами, некоторым повышением загрязненности донных отложений (вольфрам, молибден, медь, мышьяк, железо), сохранением уровня сейсмичности [11].
Территория 5 расположена в верховьях р. Чегем и определена как условно благоприятная. Экологическое состояние донных осадков, находящихся в природном состоянии, колеблется от благоприятного до условно благоприятного. В качестве наиболее негативных загрязняющих веществ здесь представлены кобальт, никель, мышьяк, вольфрам, хром, имеющие преимущественно природное происхождение.
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
Геоэкологическая карта КБР (масштаб 1:800 000) / Geoecological map of KBR (scale 1:800 000)
Практически таковы же основания для выделения в качестве условно благоприятной территории 6, находящейся в междуречье Черека Хуламского и Черека Балкарского, а также в верховьях р. Псы-гансу. Некоторое повышение уровня экологического неблагополучия здесь происходит за счет выявления не химического, а радиоактивного (уран, торий) загрязнения геосистем.
Территория 7 расположена в междуречье Черека Балкарского и Псыгансу. Решающим обстоятельством для выделения данной площади в качестве одной из наиболее неблагополучных в геоэкологическом смысле в пределах КБР являются опасная природная радиоактивность почв и коренных пород, повышенная химическая загрязненность донных отложений.
Территория 8 включает г. Нальчик и район к северо-востоку от него [12, 13]. Кроме городской территории, к объектам, определяющим повышенную загрязненность ГС, относятся республиканский аэропорт, городские очистные сооружения и проч. Нахождение указанных хозяйственных объ-
ектов и определяет геоэкологическое состояние как условно благоприятное.
Почвы территории 9, находящейся к юго-востоку от 8, опасно загрязнены (мышьяк, свинец, хром, медь, марганец) и в связи с этим отнесены к неблагоприятным. Судя по набору поллютантов, причина загрязнения почв, по-видимому, смешанная (природно-антропогенная), а для более надежного определения генезиса загрязнения необходимы опытно-методические исследования. Дополнительными факторами для отнесения данной площади к неблагоприятному состоянию литогенной основы являются ее высокая пораженность оползнями и оврагами, а также потенциальная сейсмичность, достигающая 9 баллов по шкале Рихтера.
Территория 10, расположенная юго-восточнее г. Нарткала, отнесена к условно благоприятной, в связи с умеренно опасным загрязнением почв комплексом химических элементов (свинец, сурьма, мышьяк, хром). Исходя из того, что рассматриваемая территория является объектом интенсивного орошаемого земледелия, допустимо предположение о пре-
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
имущественно антропогенном происхождении перечисленных загрязняющих веществ.
На восточном фланге КБР выделяется территория 11. Отнесение данной территории к условно благоприятному уровню экологического состояния связано с природной радиоактивностью почв, коренных пород, донных отложений.
Завершив краткую характеристику наиболее экологически неблагоприятных территорий КБР, вернемся к собственно зонированию ее площади с точки зрения экологического состояния ГС. При этом мы попытаемся не только выполнить эту задачу покомпонентно, но и определить экологическое состояние ГС в целом, в пределах двух основных ландшафтов зон республики - горной и равнинной.
Выводы
Таким образом, на основе проведенного анализа оконтурено 11 территорий, отличающихся по степени экологического благополучия. Территории 1, 4, 5, 6, 8, 10, 11 отнесены к условно благоприятным. Территория 2, включающая г. Тырныауз, характеризуется природной и антропогенной загрязненностью почв тяжелыми металлами и радиоактивными элементами и отнесена к неблагоприятной, территория 3 примыкает к территории 2 и характеризуется меньшей степенью неблагоприятности. Территория 7 расположена в междуречье Че-река Балкарского и Псыгансу, решающим обстоятельством для выделения данной площади в качестве одной из наиболее неблагоприятных в геоэкологическом смысле в пределах КБР является опасная природная радиоактивность почв и коренных пород. Почвы территории 9, находящейся к юго-востоку от г. Нальчика, опасно загрязнены комплексом тяжелых металлов. Рекомендации по рациональному использованию геоэкологической среды сводятся к нежелательности наращивания хозяйственной деятельности, кроме рекреационной, в горных районах республики, усилению природоохранной деятельности и экологическому просвещению населения.
Литература
1. Кочуров Б.И. Геоэкологическое картографирование. М.: Академия, 2012. 224 с.
2. Дахова О.О., Хучунаев Б.М., Мустафаева З.А., Куповых Г.В., Даов И.С. Экологические проблемы Кабардино-Балкарской Республики // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2018. № 4. С. 72-76.
3. Дахова О.О., Татаренко Н.В., Кумыкова А.М. Агроэкологическое состояние почв КБР // Проблемы
опустынивания: динамика, оценка, решение, материалы Междунар. науч.-практ. конф. (13-14 декабря 2019 г., г. Самарканд, Узбекистан). Самарканд, 2019. С. 200206.
4. Huchunayev B.M., Dakhova O.O., Bekkiyeva S.A., Hatefova S.B. Impact of the slurry pond of the Tyrnyauz Tungsten-Molybdenum Complex on the mountain territories environment // Materials Science Forum. 2018. Vol. 931. Р. 1070-1075.
5. Татаренко Н. В., Паштова Л.Р., Емузова Л.З., Дахова О.О. Утилизация твердых бытовых отходов и экологические проблемы воздействия на окружающую среду (на примере КБР) // Успехи современного естествознания. 2018. № 12, ч. 2. С. 385-389.
6. Дахова О.О., Хучунаев Б.М., Куповых Г.В. Химическое и физическое загрязнение городских экосистем автотранспортом // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2016. № 4 (192). С. 67-72.
7. Дахова О.О. Мониторинг атмосферного воздуха городской среды // Безопасность природопользования в условиях устойчивого развития : материалы Междунар. науч.-практ. конф. (г. Иркутск, 25-29 сентября 2017 г.). Иркутск: ИГУ, 2017. С. 94-101.
8. Дахова О.О., Паштова Л.Р., Татаренко Н.В., Сабанова Р.К. Оценка развития экологии региона // Университетский науч. сб. Нальчик: КБГУ, 2017. № 1. С. 72-75.
9. Дахова О.О., Паштова Л.Р., Татаренко Н.В., Сабанова Р.К. Некоторые виды загрязнения городских ландшафтов // Университетский науч. сб. Нальчик: КБГУ, 2018. № 2. С. 53-58.
10. Прокуронов П.В., Чернов И.И. Объяснительная записка к комплекту геоэкологических карт Северного Кавказа масштаба 1:1000000. Ессентуки, 1997. № 2. 225 с.
11. Аксаментов Е.В. Информационный отчет о результатах геоэкологического картирования масштаба 1:500000 экологически неблагополучных территорий центральной и восточной части Северо-Кавказского региона (территория Кабардино-Балкарской Республики). Нальчик: КБГУ, 2002.
12.Дахова О.О. Оценка состояния городских антропогенных ландшафтов // Изв. КБНЦ РАН. 2012. № 6 (50). С. 77-81.
13. Uzdenova A.B., Kanametova F.E., Dakhova O.O., Tatarenko N.V., Miskarova R.G., Otarova A.S., Gergoko-va Z.Zh. Natural risks in the Kabardino-Balkar Republic's landscape zones // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 663 (1), iss. 1. P. 1-1.
References
1. Kochurov B.I. (2012). Geoecological mapping. Moscow, Akademiya Publ., 224 p. (in Russian).
2. Dakhova O.O., Khuchunaev B.M., Mustafayeva Z. A., Kupovykh G.V., Daov I.S. (2018). Environmental problems of the Kabardino-Balkarian Republic. Izv.
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 1
vuzov. Sev.-Kavk. region. Estestv. nauki (Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Natural Science), no. 4, pp. 72-76. (in Russian).
3. Dakhova O.O., Tatarenko N.V., Kumykova A.M. (2019). Agroecological state of soils of the KBR. Prob-lemy opustynivaniya: dinamika, otsenka, reshenie [Problems of desertification: dynamics, assessment, solution]. Materials of the International Scientific and Practical Conference (December 13-14, 2019, Samarkand, Uzbekistan). Samarkand, pp. 200-206. (in Russian).
4. Huchunayev B.M., Dakhova O.O., Bekkiyeva S.A., Hatefova S.B. (2018). Impact of the slurry pond of the Tyrnyauz Tungsten-Molybdenum Complex on the mountain territories environment. Materials Science Forum, vol. 931, pp. 1070-1075.
5. Tatarenko N.V., Pashtova L.R., Emuzova L.Z., Dakhova O.O. (2018). Utilization of solid household waste and environmental problems of impact on the environment (on the example of the KBR). Uspekhi sov-remennogo estestvoznaniya, no. 12, ch. 2, pp. 385-389. (in Russian).
6. Dakhova O.O., Khuchunaev B.M., Kupovykh G.V. (2016). Chemical and physical pollution of urban ecosystems by motor transport. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Estestv. nauki (Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Natural Science), no. 4 (192), pp. 67-72. (in Russian).
7. Dakhova O. O. (2017). Monitoring of atmospheric air of city environment. Bezopasnost' prirodopol'zovaniya v usloviyakh ustoichivogo razvitiya [Environmental safety in the context of sustainable development]. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference
(Irkutsk, September 25-29, 2017). Irkutsk, Irkutsk State University Press, pp. 94-101. (in Russian).
8. Dakhova O.O., Pashtova L.R., Tatarenko N.V., Sabanova R.K. (2017). Assessment of environmental development of the region. Universitetskii nauch. sb. Nalchik: Kabardino-Balkarian State University Press, no. 1, pp. 72-75. (in Russian).
9. Dakhova O.O., Pashtova L.R., Tatarenko N.V., Sabanova R.K. (2018). Some types of urban landscape pollution. Universitetskii nauch. sb. Nalchik: Kabardino-Balkarian State University Press, no. 2, pp. 53-58. (in Russian).
10. Prokuranov P.V., Chernov I.I. (1997). Explanatory note to the set of geo-ecological maps of the North Caucasus scale 1: 1000000. Essentuki, no. 2. 225 p. (in Russian).
11. Aksamentov E.V. (2002). Information report on the results of geo-ecological mapping at the scale of 1: 500000 of ecologically unfavorable territories of the Central and Eastern part of the North Caucasus region (the territory of the Kabardino-Balkarian Republic). Nalchik, Kabardino-Balkarian State University Press. (in Russian).
12. Dakhova O.O. (2012). Assessment of the status of an urban-thropogenic landscapes. Izv. KBNTs RAN, no. 6 (50), pp. 77-81. (in Russian).
13. Uzdenova A.B., Kanametova F.E., Dakhova O.O., Tatarenko N.V., Miskarova R.G., Otarova A.S., Ger-gokova Z.Zh. (2019). Natural risks in landscape zones of the Kabardino-Balkarian Republic. IOP Conference series. Materials of Scientific and Technical Conference, vol. 663 (1), iss. 1, p. 1-1.
Поступила в редакцию /Received
25 февраля 2020 г. /February 25, 2020
