CC BY
6ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ РЕКИ БОЛЬШОЙ ЗЕЛЕНЧУК КАРАЧАЕВО-ЧЕРКЕССКОЙ РЕСПУБЛИКИ В УСЛОВИЯХ ИНТЕНСИВНОГО
РЕКРЕАЦИОННОГО ОСВОЕНИЯ
Дега Наталья Сергеевна
кандидат географических наук, доцент, Онищенко Вячеслав Валентинович доктор географических наук, профессор Борлаков Марат Сагитович Магистрант, Байрамукова Фатима Сапарбиевна Магистрант, Карачаево-Черкесский государственный университет имени У.Д. Алиева, г. Карачаевск
HYDROCHEMICAL TRANSFORMATION OF THE RIVER BIG ZELENCHUK OF THE KARACHAY-CHERKESS REPUBLIC IN THE
CONDITIONS OF INTENSIVE RECREATIONAL DEVELOPMENT
Dega Natalya Sergeevna, candidate of geographical sciences, associate professor
Onishchenko Vyacheslav Valentinovich, doctor of geographical sciences, professor
Borlakov Marat Sagitovich, master degree,
Bayramukova Fatima Saparbiyevna, master degree, Karachay-Cherkess state university of name U.D. Aliyeva, Karachayevsk
АННОТАЦИЯ
В результате гидрохимического мониторинга верховий р. Большой Зеленчук, методом комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод, отмечено значительное загрязнение воды в реке от условно чистой до 3-го класса загрязненной, в течение 2013 - 2014 гг. Авторы видят причину гидрохимической трансформации реки в увеличении антропогенных нагрузок на горную местность без соблюдения санитарных норм и экологических правил.
ABSTRACT
As a result of hydrochemical monitoring of riverheads Big Zelenchuk, the method of a complex assessment of degree of impurity of a surface water, noted considerable pollution of water in the river from conditionally pure to the 3rd class polluted, during 2013 - 2014. Authors see the reason of hydrochemical transformation of the river in increase in anthropogenous loads of the mountain district without observance of sanitary standards and ecological rules.
Ключевые слова: гидрография, гидрохимия, мониторинг, створы наблюдений, загрязненность воды, анализ, комплексная оценка, химические ингредиенты, комбинаторный индекс, класс загрязненности.
Keywords: hydrography, hydrochemistry, monitoring, alignments of supervision, impurity of water, analysis, complex assessment, chemical ingredients, combinatory index, impurity class.
Основу метода комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод, по гидрохимическим показателям, составляет сочетание дифференцированного и комплексного способов оценки качества воды. Для комплексной оценки загрязненности поверхностных вод используются результаты режимных наблюдений за состоянием воды гидрографических объектов. Оценка степени загрязненности воды осуществляется расчетами комплексных показателей, которые позволяют:
- количественно оценить загрязненность воды одновременно по широкому перечню ингредиентов и показателей качества;
- классифицировать воду по степени загрязненности;
- подготовить аналитическую информацию для представления государственным органам и заинтересованным организациям в удобной доступной для понимания, научно обоснованной форме. Гидрохимический мониторинг р. Большой Зеленчук в Карачаево-Черкесской Республике осуществлялся на базе научно-исследовательской лаборатории геоэкологического мониторинга Карачаево-Черкесского государственного университета имени У.Д. Алиева (свидетельство об аттестации № 347 от 30.05.2014 г.). Отбор проб в течение 2013 и 2014 гг. проводился ежеквартально, в ос-
новные фазы водного режима (паводок, половодье, межень) из трех створов по течению реки (рис. 1), в соответствии с ГОСТами 17.1.05-85 и 51592-2000.
Пробы отбирались точечным способом, т.е. единовременно отбирался необходимый объем воды в каждом створе. Точечный отбор проб предпочтительней, когда целью программы отбора проб является оценка качества воды по отношению к нормативам содержания идентичных показателей в воде. В системе гидрохимического мониторинга р. Большой Зеленчук отбирались простые пробы, из открытого водоема, в среднем течении реки, с обязательным измерением метеорологических параметров. Диапазон абсолютных отметок крайних створов составил 470 м (от 900 до1370 м н у м), протяженность течения реки Б. Зеленчук, в границах створов - около 50 км. Выбранный участок реки до недавнего времени сохранял естественную чистоту поверхностной воды и не испытывал ощутимого антропогенного влияния. Системного мониторинга воды здесь не было, а горный поселок Архыз был длительное время зарезервирован от частного строительства, с целью организации здесь одного из ключевых рекреационных комплексов в системе регионального туристско-экскурсионного и горнолыжного кластера. Организация строительства и освоение прибрежных территорий бассейна р. Б. Зеленчук, внесли существенные кор-
рективы в структуру и функционирование контрастно выделившихся в последние годы природно-антропогенных ландшафтов. За ореолом масштабного решения социально-экономических проблем обозначились проблемы
экологические, которые и послужили основанием для организации гидрохимического мониторинга поверхностных вод бассейна р. Б. Зеленчук, от пос. Архыз до районного центра - станицы Зеленчукской, Карачаево-Черкесской Республики.
Рис.1. Схема размещения контрольных створов р. Большой Зеленчук
По каждому створу определялись 16 загрязняющих веществ, характерных для большинства поверхностных вод исследуемого района: нефтепродукты, общее железо, фенолы, химическое потребление кислорода (ХПК), растворенный кислород, анионно-поверхностные вещества (АПАВ), нитриты, нитраты, сульфаты, хлориды, аммоний, биологическое потребление кислорода (БПК5), никель, цинк, марганец и медь. Из общего количества определяемых химических веществ, у 8 лимитирующий показатель вредности токсикологический. Эти вещества в больших концентрациях, могут оказывать прямое и токсическое воздействие на водоем, вызывая опасность заболеваний для населения. Остальные элементы относятся к санитарным и санитарно-токсикологическим показателям вредности. Определяемые показатели имеют III и IV классы опасности и их степень негативного воздействия на речную систему соответственно средняя или низкая [1].
Предварительная оценка степени загрязненности воды р. Большой Зеленчук проводилась путем расчета коэффициента комплексности загрязненности воды (К). Коэффициент рассчитывался для каждого створа в отдельности и для исследуемого участка р. Большой Зеленчук в це-
лом. Для реки в 2013 г. он составил 6,78%, для створов изменялся от 7,81% до 6,25%. Коэффициент комплексности загрязнения в 2013 г. был незначителен и не превышал 10%. Согласно «Методики комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям» [2, с. 6] целесообразно проводить дифференцированное обследование единичных ингредиентов.
В 2013 г. основными загрязнителями воды р. Большой Зеленчук были: фенолы, марганец, железо и нефтепродукты. Загрязнение речной воды железом, нефтепродуктами носило единичный характер. Средние значения по створам не превышали ПДК. Загрязнение марганцем и фенолами имело более распространенный характер, что повлекло за собой превышение нормативных показателей этими ингредиентами за год, в среднем по реке - фенолами 2 ПДК; марганцем 1,3 ПДК [3. с. 113]. Тем не менее, ни один из загрязнителей не превышал критических показателей воды, которая классифицировалась в 2013 году 1-м классом - условно чистой.
В 2014 г. коэффициент комплексности загрязненности воды по р. Большой Зеленчук составил 14,6%, по отдельным створам он также превысил уровень 10%. Эти по-
казатели объективно указывали на необходимость применения методики комплексной оценки качества воды [2, с. 6]. Результаты мониторинга р. Б. Зеленчук в 2014 году оказались существенно изменившимися в сравнении с 2013 годом.
Превышение ПДК в Створе 1 наблюдалось по 4 ингредиентам химического состава воды из 16 определяемых показателей. Значения коэффициентов комплексности загрязненности воды, по сезоном года, колебалось от 0 до 25%, в среднем составив 12,5%. Осенью превышений ПДК, ни по одному из ингредиентов не наблюдалось. Загрязненность воды ион- аммонием, зарегистрирована как неустойчивая, а частный оценочный балл составил Sa = 2,75. Железо, фенолы, марганец отмечены как основные загрязнители воды в Створе 1, с «типичным» уровнем загрязнения, что подтверждается наибольшими значениями частного оценочного бала Sa = 4. Анализ воды по кратности превышения ПДК, показал низкий уровень загрязнения аммонием ^р = 1,07) и средний у железа, фе-
Расчет комбинаторного индекса загрязненно
нолов, марганца, соответственно 2,0; 2,4; 2,2. Общий оценочный балл по фенолу составил S = 9,64, что относит его к критическому показателю загрязненности воды, при коэффициенте запаса 0,9. По индексу удельного комбина-
£'
торного загрязнения А =1,8 воду в Створе 1 реки Большой Зеленчук следует отнести к 3 классу разряда «а» - загрязненной, что обусловлено нарушением существующих нормативов по четырем ингредиентам, из которых выделяются своими высокими загрязняющими свойствами -фенолы, марганец, железо.
В Створе 2 реки Большой Зеленчук значение коэффициента комплексности загрязненности воды изменялось от 6,25 до 25,0%, составив в среднем 15,6%, что также свидетельствует о загрязнении воды в 2014 г. Превышение ПДК наблюдалось по пяти ингредиентам химического состава. Концентрация фенолов в воде весной, в Створах 2 и 3 не определялась, так как пробы воды были мутные, а методика количественного анализа не предполагает проведения фильтрования воды (табл. 1).
Таблица 1
I воды р. Большой Зеленчук за 2014 г. Створ 2
Ингредиенты и показатели загрязненности Число определений ш Число определений, превышающих ПДК пГ Повторяемость случаев превышения ПДК п. а .100% п Частный оценочный балл Sai Кратность превышения ПДК ^ ' tí ПДК, Среднее значение кратности превышения ПДК Р, Частный оценочный балл Обобщенный оценочный балл Si
Нефтепродукты 4 0 0 0 0 0 0 0
Feобщ. 4 2 50 4 3,39+2,36= 5,75 2,875 2,11 8,44
Фенолы 3 2 67 4 9++13,9= 22,9 7,6 2,7 10,8
ХПК 4 0 0 0 0 0 0 0
Растворенный кислород 4 0 0 0 0 0 0 0
АПАВ 4 0 0 0 0 0 0 0
4 0 0 0 0 0 0 0
4 1 25 2,75 1,07 1,07 1,07 2,94
4 0 0 0 0 0 0 0
О 4 0 0 0 0 0 0 0
С1- 4 0 0 0 0 0 0 0
БПК5 4 0 0 0 0 0 0 0
Никель 4 0 0 0 0 0 0 0
Цинк 4 1 25 2,75 1,1 1,1 1,1 3,025
Марганец 4 3 75 4 8,8+1,3+1,5=1 1,6 3,87 2,23 8,92
Медь 4 0 0 0 0 0 0 0
Комбинаторный индекс загрязнения воды SA 34,125
£' Удельный комбинаторный индекс загрязнения воды А 2,13
Классифицируя воду Створа 2 по повторяемости случаев загрязненности ион- аммонием и цинком ее можно характеризовать как: «неустойчиво» загрязненную и «характерно» загрязненную по железу, фенолам и марганцу. Характеристика уровня загрязненности воды по кратности превышений ПДК изменялась, от низкой до
средней. Обобщенный оценочный балл Створа 2, для фенолов составил 10,8, критический показатель равен 1, а коэффициент запаса 0,9. Индекс удельного комбинатор-
£'
ного загрязнения составил А =2,13. Учитывая полученные результаты, воду в Створе 2 реки Б. Зеленчук следует отнести к 3 классу разряда «а» загрязненная.
В Створе 3 среднее значение коэффициента комплексности загрязненности воды, как и в Створе 2 составило 15,6%. Превышение ПДК наблюдалось у трех ингредиентов в течение всего срока наблюдений. Частный оценочный балл по кратности превышений ПДК составил для железа - 2,46, марганца - 2,58, что соответствует среднему уровню загрязненности воды. Частный оценочный бал по повторяемости случаев загрязненности по всем трем ингредиентам составил Sa = 4. Загрязненность железом, фенолами и марганцем, «характерная». В створе 3 выявлено два критических показателя воды - это железо S = 9,84 и марганец S = 10,3; коэффициент запаса равен 0,8. Классифицируя воду Створа 3, по удельному комбинаторе'
ному индексу А =1,7 ее можно так же отнести к 3 классу разряда «а», как загрязненную.
На исследуемом участке р. Большой Зеленчук превышение ПДК наблюдалось у пяти ингредиентов из 16 определяемых показателей. Для железа, фенолов и марганца в течение года характерна устойчивая загрязненность, что подтверждается наибольшими значениями частных оценочных баллов по повторяемости ^а = 4). Согласно классификации воды по повторяемости случаев загрязненности, вода по указанным трем ингредиентам определена как «характерно» загрязненная. Общие оценочные баллы фенолов и марганца составили соответственно 10,24 и 9,88, что позволяет отнести их концентрации к критическим показателям загрязненности реки Б. Зеленчук, которые необходимо учитывать при вовлечении территорий гидрографической сети в хозяйственный оборот. Таким образом, степень загрязненности воды р. Большой Зеленчук в течение 2014 г. характеризовалась как загрязненная, что обусловлено нарушением существующих нормативов по пяти ингредиентам. Из числа, которых особо выделяются фенолы, железо и марганец.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что качество воды верховий р. Большой Зеленчук за 2014 год значительно ухудшилось по сравнению с предыдущим 2013 годом, когда загрязнение фенолами, железом и мар-
ганцем носило единичный характер. В 2014 г. «характерный», удельный комбинаторный индекс загрязненности повысился в 2 раза, до 2,1 и характеризует воду в реке 3-м классом как загрязненную. По нашему мнению источниками негативного воздействия на поверхностные воды являются: увеличение недостаточно или вообще не очищенных коммунальных и бытовых стоков; бессистемное освоение прибрежной зоны, стихийно повышающее концентрацию здесь людей и транспортных средств; не санкционированные свалки по берегам рек [4]. Сдача в эксплуатацию, в декабре 2013 г., горнолыжного курорта «Архыз» и насыщение в июне 2014 летнего туризма, без соблюдения санитарных норм и экологических правил в значительной степени увеличили антропогенную нагрузку на горные территории бассейна р. Большой Зеленчук, создав угрозу экологической безопасности перспективному рекреационному району.
Литература
1. Приказ № 20 от 18 января 2010 г. «Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбо-хозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйствен-ного значения». М.: Федеральное агентство по рыболовству, 2010. - 150 с.
2. Емельянова В.П., Лобченко Е.Е. РД 52.24.643-2002 Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. Депон. М., 2004. - 20 с.
3. Дега Н.С., Онищенко В.В. Геоэкологическая оценка горных районов Карачаево-Черкесии для рационального природопользования и охраны окружающей среды. [Электронный ресурс]: монография. Ка-рачаевск: КЧГУ, 2014. - 148 с. 1 электрон. опт. диск (CD-ROM).
4. Онищенко В.В., Дега Н.С., Байчорова Э.М. Оценка техногенного влияния на гидрохимический режим реки Теберда в Карачаево-Черкесии. // Безопасность в техносфере. М.: ИНФРА-М. V3. 1. 5. - C. 3-10.
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТОВ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ
РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Фомин Сергей Игоревич
доктор технических наук, профессор, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург
Базарова Екатерина Ивановна Аспирант, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург
Казьмина Ольга Юрьевна
Аспирант, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», Санкт-Петербург EVALUATION OF MINING PROJECT INVESTMENTS
Serge.I.Fomin, Dr. Sc. of Engineering, Professor, mining departmentm, National Mineral Resources University (University of Mines), Saint Petersburg
Ekaterina Bazarova, postgraduate student, National Mineral Resources University (University of Mines), Saint Petersburg Olga Kazmina, postgraduate student, National Mineral Resources University (University of Mines), Saint Petersburg АННОТАЦИЯ
При проектировании карьеров необходимо учитывать, что отработка крупных рудных месторождений осуществляется значительный временной период, в течение которого проявляется реинвестиционный эффект. Процесс инвестирования характеризуется притоком капитальных вложений в период строительства карьера и потоком дохода при эксплуатационном периоде его работы, дисконтированных по процентной ставке.
