Научная статья на тему 'ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ВОД В СУБАРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ ЯКУТИИ (НА ПРИМЕРЕ П. БАТАГАЙ ВЕРХОЯНСКОГО РАЙОНА РС (Я))'

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ВОД В СУБАРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ ЯКУТИИ (НА ПРИМЕРЕ П. БАТАГАЙ ВЕРХОЯНСКОГО РАЙОНА РС (Я)) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
45
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
субарктика / Батагай / река Яна / река Батагайка / Батагайский провал / гидрохимия / CCME / Subarctic / Batagay / the Yana River / the Batagayka River / the Batagay Laydown / hydrochemistry / CCME

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — М.И. Ксенофонтова, А.Г. Попова, Т.Т. Кириллина

В работе приведены результаты гидрохимических исследований, проведенных в 2020—2021 гг. в субарктической зоне Якутии, вблизи п. Батагай Верхоянского района. Опробование природных вод проведено из р. Яна и протоках Поселковое, Наакка Айаана, а также из р. Батагайка и ручья, вытекающего из Батагайского провала. Кроме того, изучены техногенные водоемы лежалых хвостов Батагайской обогатительной фабрики № 418. В ходе исследования выявлены, что характерными загрязняющими веществами для р. Яна являются фенолы, ХПК, Fe, Cu. Протоки р. Яна вблизи п. Батагай — Поселкое и Наакка Айаана испытывают значительное антропогенное влияние. Река Батагайка и руч. Безымянный, вытекающий из Батагайского провала, привносят в воды р. Яны огромные массы взвешенных веществ, тем самым ухудшая показатели мутности, и цветности, а также увеличивая содержания ряда микроэлементов. Техногенные водоемы лежалых хвостов Батагайской обогатительной фабрики представляют собой сильнокислые высокоминерализованные воды преимущественно сульфатного класса с экстремально высокими концентрациями ряда загрязняющих веществ, таких как Zn, Fe, Co, Ni, Cu, Li, Ba, Sr, фенолы, F–, SO4 2–.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — М.И. Ксенофонтова, А.Г. Попова, Т.Т. Кириллина

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ASSESSMENT OF THE QUALITY OF NATURAL AND TECHNOGENIC WATERS IN THE SUBARCTIC ZONE OF YAKUTIA: A CASE STUDY OF THE VILLAGE OF BATAGAI, THE VERKHOYANSK REGION OF THE REPUBLIC OF SAKHA (YAKUTIA)

The paper presents the results of hydrochemical studies conducted in 2020—2021 in the subarctic zone of Yakutia near the village of Batagai, the Verkhoyansk Region. Testing of natural waters was carried out from the Yana River and its channels Poselkovoe, Naakka Ayaana, as well as from the river of Batagayka and the stream of Namless, flowing from the Batagaysky Laydown. In addition, technogenic reservoirs of stale tailings of the Batagay Concentrating Plant N. 418 were studied. The study revealed that the characteristic pollutants for the Yana River are phenols, COD, Fe, Cu. The River channels of the Yana near the village of Batagai, i.e., Poselkoye and Naakka Ayaana are experiencing significant anthropogenic impact. The Batagayka River and the Bezymyanny brook, flowing from the Batagay depression, are brought into the waters of the Yana River is a huge mass of suspended solids, thereby worsening the turbidity and colour, as well as increasing the content of a number of trace elements. The technogenic reservoirs of the stale tailings of the Batagay concentrator are strongly acidic highly mineralized waters of predominantly sulfate class with extremely high concentrations of a number of pollutants, such as Zn, Fe, Co, Ni, Cu, Li, Ba, Sr, phenols, F–, SO4 2–.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ВОД В СУБАРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ ЯКУТИИ (НА ПРИМЕРЕ П. БАТАГАЙ ВЕРХОЯНСКОГО РАЙОНА РС (Я))»

УДК 556.543.32

DOI: 10.24412/1728-323X-2022-5-60-65

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ВОД В СУБАРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЕ ЯКУТИИ (НА ПРИМЕРЕ П. БАТАГАЙ ВЕРХОЯНСКОГО РАЙОНА РС (Я))

М. И. Ксенофонтова, кандидат географических наук, старший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт прикладной экологии Севера им. проф. Д. Д. Саввинова Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова, ksemaria@mail.ru, г. Якутск, Россия,

А. Г. Попова, инженер-исследователь, Научно-исследовательский институт прикладной экологии Севера им. проф. Д. Д. Саввинова Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова, palena1992@mail.ru, г. Якутск, Россия,

Т. Т. Кириллина, инженер-исследователь, Научно-исследовательский институт прикладной экологии Севера им. проф. Д. Д. Саввинова Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова, tanyalkim@mail.ru, г. Якутск, Россия

Аннотация. В работе приведены результаты гидрохимических исследований, проведенных в 2020—2021 гг. в субарктической зоне Якутии, вблизи п. Батагай Верхоянского района. Опробование природных вод проведено из р. Яна и протоках Поселковое, Наакка Айаана, а также из р. Ба-тагайка и ручья, вытекающего из Батагайского провала. Кроме того, изучены техногенные водоемы лежалых хвостов Батагайской обогатительной фабрики № 418. В ходе исследования выявлены, что характерными загрязняющими веществами для р. Яна являются фенолы, ХПК, Fe, Cu. Протоки р. Яна вблизи п. Батагай — Поселкое и Наакка Айаана испытывают значительное антропогенное влияние. Река Батагайка и руч. Безымянный, вытекающий из Батагайского провала, привносят в воды р. Яны огромные массы взвешенных веществ, тем самым ухудшая показатели мутности, и цветности, а также увеличивая содержания ряда микроэлементов. Техногенные водоемы лежалых хвостов Батагайской обогатительной фабрики представляют собой сильнокислые высокоминерализованные воды преимущественно сульфатного класса с экстремально высокими концентрациями ряда загрязняющих веществ, таких как Zn, Fe, Co, Ni, Cu, Li, Ba, Sr, фенолы, F-, SO4-.

Abstract. The paper presents the results of hydrochemical studies conducted in 2020—2021 in the subarctic zone of Yakutia near the village of Batagai, the Verkhoyansk Region. Testing of natural waters was carried out from the Yana River and its channels Poselkovoe, Naakka Ayaana, as well as from the river of Batagayka and the stream of Namless, flowing from the Batagaysky Laydown. In addition, technogenic reservoirs of stale tailings of the Batagay Concentrating Plant N. 418 were studied. The study revealed that the characteristic pollutants for the Yana River are phenols, COD, Fe, Cu. The River channels of the Yana near the village of Batagai, i.e., Poselkoye and Naakka Ayaana are experiencing significant anthropogenic impact. The Batagayka River and the Bezy-myanny brook, flowing from the Batagay depression, are brought into the waters of the Yana River is a huge mass of suspended solids, thereby worsening the turbidity and colour, as well as increasing the content of a number of trace elements. The technogenic reservoirs of the stale tailings of the Batagay concentrator are strongly acidic highly mineralized waters of predominantly sulfate class with extremely high concentrations of a number of pollutants, such as Zn, Fe, Co, Ni, Cu, Li, Ba, Sr, phenols, F-, SO4-.

Ключевые слова: субарктика, Батагай, река Яна, река Батагайка, Батагайский провал, гидрохимия, CCME.

Keywords: Subarctic, Batagay, the Yana River, the Batagayka River, the Batagay Laydown, hydrochemistry, CCME.

Введение

Поселок Батагай является районным центром Верхоянского района и расположен на правом берегу р. Яна. Поселок был основан в 1939 г. в связи с открытием и разработкой оловянного месторождения Эге-Хая (Эсэ-Хайа), которое было открыто в 1936 г. Порфирием Прокопьевичем Епифановым и возводился ссыльными лагерями Янлага (Севвостлаг). В 1941 г. началось строительство обогатительной фабрики. Деятельность Эге-Хайского рудника и Батагайской обогатительной фабрики во время Второй мировой войны имело важное значение для оборонной промышленности. В 40-х годах Батагайская обогатительная фабрика являлась одним из важнейших предприятий оловодобывающей промышленности в СССР. В 1966 г. началась разработка Кестер-ского месторождения. До начала 1970-х годов фабрика обрабатывала руду, содержащие оловян-

ные и танталовые концентраты, в декабре 1973 г. рудник Эге-Хая и Батагайская ОФ были закрыты [1, 2]. В настоящее время заброшенное хвостохра-нилище Батагайской обогатительной фабрики № 418, функционировавшее в 1941—1973 гг., является главным объектом негативного воздействия на р. Яна вблизи п. Батагай.

Кроме того, на исследуемой территории распространение получили термокарстовые формы рельефа, самым известным и крупным на Северном полушарии является Батагайский провал, который имеет сложную форму термокарстовой котловины, площадью более 81 га. Причиной образования Батагайской котловины считается природно-климатический фактор, также антропогенный, так как на склонах Киргиллях-Хатынгнах-ской седловины в 40—50 гг. XX века шла активная вырубка леса и вывоз лесоматериалов в близлежащие населенные пункты и объекты «Дальстроя».

Экзогенные и техногенные процессы способствовали образованию различных форм депрессий из-за слабой устойчивости почвенно-раститель-ного покрова склоновых ландшфатов Янского плоскогорья [1, 3]. Из Батагайского провала ручьями выносятся выработанные горные породы в виде взвеси в пойму р. Батагайку, далее поступают в р. Яна, трансформируя ее химический состав.

Модели и методы

В работе использованы результаты гидрохимических исследований, полученные в 2020—2021 гг., в ходе комплексного экологического м ониторин-га основных компонентов экосистемы. Объектами исследования являются природные и техногенные воды, расположенные вблизи п. Батагай, заброшенного хвостохранилища и Батагайского провала. Отбор проб производился в период летне-осенней межени согласно ГОСТ 31861—2012. Химико-аналитические работы проведены в аккредитованной лаборатории физико-химических методов анализа Научно-исследовательского института прикладной экологии Севера им. проф. Д. Д. Саввинова с помощью методов атомно-аб-сорбционной спектрометрии, капиллярного электрофореза, потенциометрии, флуориметрии.

Оценка степени загрязненности природных и техногенных вод района исследования по химическим параметрам производилась по индексу ССМЕ^^1 [4]. Данный индекс основан на сочетании трех факторов: объема, частоты и амплитуды, которые объединяются, в результате чего получается одно значение от 0 до 100, описывающее качество воды [5, 6].

Результаты и обсуждение

По предыдущим результатам исследований для водотоков бассейна р. Яна характерна очень мягкая вода с малой минерализацией и слабощелочной реакцией среды, состав воды преимущественно SO4—Mg—Ca. В микроэлементном составе воды выделяются марганец, медь и общее железо. В среднем превышения нормативов предельно -допустимых концентраций для рыбохозяйствен-ных целей по меди составляет 1,2 раз и по общему железу до 2,0 раз. Локальные участки бассейна р. Яна, подверженные к техногенному воздействию, по сравнению с региональными фоновыми уровнями имеют высокие значения по марганцу, меди и общему железу. На таких участках рек отмечается довольно высокое содержание взвешенных веществ, а также наблюдается замещения сульфата как доминирующего аниона и кальция как катиона хлоридами и натрием соответственно [7—10].

В 2020—2021 гг. были проведены детальные исследования химического состава природных и техногенных вод вблизи п. Батагай. По результатам гидрохимического опробования выявлено, что р. Яна, выше устья р. Батагайки (Б-7) в период исследования характеризуется как маломинерализованная вода с нейтральной средой. Ионный состав воды преимущественно сульфатно-гидрокарбонатного класса группы кальция и магния. Концентрация взвешенных веществ выше 50 мг/л, показатель мутности составляет 4,5 ЕМФ, цветности — 25 град, что по сравнению с р. Батагай-кой показатели мутности и цветности в разы ниже. Превышения нормативов ПДКр/х выявлены по фенолам до 3,3 раз, по железу до 3,6 раз и по меди до 1,5 раз. По остальным показателям превышений не наблюдается.

Река Яна, 500 м ниже устья р. Батагайки, рядом с гидропостом (Б-8) характеризуется малой минерализацией с нейтральной средой. Химический состав воды также сульфатно-гидрокарбонатного класса группы кальция и магния. Показатели мутности и цветности воды р. Яны после впадения р. Батагайки резко увеличиваются: по мутности до 11,6 ЕМФ (в 2,5 раза) и по цветности до 44,2 град (в 1,7 раза). Содержание взвеси также выше 50 мг/л.

Превышения нормативов ПДКр/х зафиксированы по фенолам до 17 раз (по сравнению с точкой Б-7 увеличилось в 5 раз), по алюминию до 1,4 раз (в точке Б-7 отсутствует), по железу до 5,3 раза (увеличение в 1,5 раза) и по меди до 1,7 раз.

Река Яна, 1 км выше устья протоки Поселковое (Б-9) в период исследования имеет также малую минерализацию с нейтральной средой. Ионный состав воды также сульфатно-гидрокар-бонатно-кальциево-магниевого состава. Содержание взвеси достигает до 45 мг/л, показатель мутности достигает до 6,2 ЕМФ и по цветности до 29,4 град, что значительно ниже значений в точке Б-8. Превышения нормативов ПДКр/х характерны по фенолам до 14 раз, по железу до 5 раз и по меди до 1,5 раз. По остальным показателям превышений не наблюдается.

Река Яна, 1 км ниже устья протоки Поселковое (Б-10) в период открытой воды характеризуется также малой минерализацией с нейтральной средой. Ионный состав воды также сульфатно-гидрокарбонатно-кальциево-магниевого состава. Содержание взвеси достигает выше 50 мг/л, показатель мутности достигает до 5,3 ЕМФ и по цветности до 24,8 град, что значительно ниже значений в точке Б-9. Превышения нормативов ПДКр/х зафиксированы по фенолам до 7 раз, по железу до 3,9 раз и по меди до 1,3 раз. По остальным показателям превышений не наблюдается.

Протока Поселковое, 1600 м ниже нефтебазы (Б-11) в период исследования имеет малую минерализацию с нейтральной средой. Ионный состав воды сульфатно-гидрокарбонатно-кальцие-во-магниевого состава. Содержание взвеси достигает ниже 5 мг/л, показатель мутности достигает до 16,2 ЕМФ и по цветности до 26 град. В данной точке наблюдения отмечается низкая концентрация взвешенных веществ, в отличие от вышеприведенных точек отбора. Превышения нормативов ПДКр/х зафиксированы по фенолам до 9 раз, по алюминию до 2,8 раз, по железу до 10,3 раз и по меди до 1,4 раз. По остальным показателям превышений не наблюдается.

Река Яна, 1 км ниже устья протоки Ньаакка Айаана (Б-13) в период открытой воды имеет малую минерализацию с нейтральной средой. Ионный состав воды сульфатно-гидрокарбонатного класса группы кальция и магния. Содержание взвешенных веществ ниже 5 мг/л, показатель мутности достигает до 4,9 ЕМФ, цветности до 45 град. Превышения нормативов ПДКр/х отмечается по фенолам до 15 раз, по железу до 3,7 раз, по меди до 1,3 раз. По остальным показателям превышений не наблюдается.

Река Яна, выше г. Верхоянск (Б-18) в период отбора пробы характеризуется малой минерализацией с нейтральной средой. Химический состав воды преимущественно сульфатно-гидрокарбо-натно-кальциево-магниевый. Концентрация взвешенных веществ ниже 5 мг/л, показатель мутности и цветности составляют 3,7 ЕМФ и 31,5 град. соответственно. Превышения нормативов ПДКр/х выявлены по фенолам до 4,3 раз, по железу до 7 раз и по меди до 1,3 раз. По остальным показателям превышений не наблюдается.

Протока Наакка Айаана, 400 м выше устья (Б-14) в период исследования характеризуется также малой минерализацией с нейтральной средой, химический состав также сульфатно-гид-рокарбонатно-кальциево-магниевый. Содержание взвеси ниже 5,0 мг/л, показатель мутности и цветности достигают до 6,5 ЕМФ и 50 град соответственно. Превышения нормативов ПДКр/х характерны по фторидам до 1,5 раз, по фенолам до 14 раз, по железу до 5,3 раз и по меди до 1,3 раз. По остальным показателям превышений не наблюдается.

Протока Наакка Айаана, в 600 м выше впадения старицы с полигона ЖБО и ТБО (Б-14/1) в период открытой воды имеет малую минерализацию с нейтральной средой. Ионный состав воды преимущественно гидрокарбонатного класса группы кальция и магния. Концентрация взвешенных веществ ниже 5,0 мг/л, показатель мутности и цветности достигают до 1,9 ЕМФ и 47 град. соот-

ветственно. Превышения нормативов ПДКр/х характерны по фторидам до 1,4 раз, по фенолам до 6,0 раз, по железу до 3,0 раз и по меди до 2,3 раз. По остальным показателям превышений не наблюдается. По сравнению с точкой Б-14 показатели мутности, цветности, фторидов, фенолов, железа незначительно ниже, кроме меди.

Особый интерес вызывает р. Батагайка и ручей Безымянный, выносящий выработанные горные породы в виде взвеси в р. Батагайку, далее в р. Яну.

Река Батагайка, в 2 км выше ручья из Батагайского провала (Б-1) в период исследования характеризуется малой минерализацией со слабокислой средой. Концентрация взвешенных веществ ниже 5,0 мг/л, показатель мутности ниже 1 ЕМФ, цветность воды составляет 11,7 град. Ионный состав воды преимущественно сульфатно-гидро-карбонатно-магниево-кальциевый. Превышения нормативов ПДКр/х отмечаются по фенолам до 7,8 раз, по алюминию до 1,5 раз, по железу до

3.4 раз, по меди до 1,2 раз.

Ручей Безымянный с Батагайского провала на выходе с конуса выноса, на 200 м выше р. Батагайки (Б-2) имеет высокую минерализацию до

1.5 г/л с нейтральной средой. Ионный состав воды преимущественно сульфатного класса группы кальция и магния. Концентрация взвешенных веществ выше 50 мг/л, показатель мутности достигает до 40 ЕМФ и цветность составляет 384 град., таким образом, вода с очень высокими содержаниями взвешенных веществ, сильно мутная и сильно окрашена. Превышения нормативов ПДКр/х выявлены по ХПК до 19 раз, по м агнию до 2,8 раз, по аммонию до 11 раз, по фторидам до 5 раз, по фенолам до 16 раз, по барию до 9,9 раз, по алюминию до 1,6 раз, по железу д о 23 раз, по ванадию до 3,8 раз, по меди до 8,3 раз, по марганцу до 62 раз.

Река Батагайка, 1 км ниже устья ручья Безымянный из Батагайского провала (Б-3) в период исследования характеризуется средней минерализацией до 0,4 г/л с нейтральной средой. Ионный состав воды преимущественно гидрокарбо-натно -сульфатно -магниево -кальциевого состава. Концентрация взвешенных веществ выше 50 мг/л, показатель мутности составляет 25 ЕМФ, показатель цветности достигает до 173 град. цветности, таким образом, исследованная вода имеет очень высокое содержание взвеси, очень мутная и сильно окрашена. Превышения нормативов ПДКр/х наблюдается по ХПК до 6,6 раз, по аммонию до 4 раз, по фторидам до 4,3 раз, по фенолам до 13 раз, по барию до 2,8 раз, по железу до 10,2 раз, по ванадию до 3 раз, по меди до 8,9 раз, по марганцу до 102 раз.

Река Батагайка, 200 м выше моста автодороги Батагай-Эсэ-Хая ( Б-4) в период исследования характеризуется средней минерализацией с нейтральной средой. Содержание взвеси выше 50 мг/л, показатель мутности достигает до 11 ЕМФ, цветности д о 89 град. Химический состав преимущественно гидрокарбонатного класса группы кальция и магния. Превышения нормативов ПДКр/х характерны по ХПК до 4,2 раз, по аммонию до

1.2 раз, по нитритам до 11 раз, по фторидам до 5,4 раз, по фенолам до 17 раз, по барию до 1,6 раз, по алюминию до 3,5 раз, по железу до 20 раз, по молибдену до 1,8 раз, по ванадию до 1,5 раз, по меди до 8,9 раз, по марганцу до 59 раз.

Река Батагайка, 50 м ниже моста автодороги Батагай-Эсэ-Хая (Б-5) в период исследования имеет также среднюю минерализацию с нейтральной средой. Ионный состав воды преимущественно гидрокарбонатного класса группы кальция и магния. Концентрация взвешенных веществ достигает более 50 мг/л, показатель мутности составляет 13 ЕМФ, цветности — 93 град. Превышения нормативов ПДКр/х выявлены по ХПК д о

2.3 раз, по нитритам до 13 раз, по фторидам до

5.4 раз, по фенолам до 83 раз, по барию до 1,8 раз, по алюминию до 5,0 раз, по железу до 20 раз, по меди до 8,2 раз, по марганцу до 61 раза.

В устьевой части вода р. Батагайка (Б-6) в период летне-осенней межени характеризуется средней минерализацией с нейтральной средой. Химический состав воды преимущественно гидрокарбонатного класса группы кальция и магния. Содержание взвеси достигает более 50 мг/л, показатель мутности составляет 17 ЕМФ, цветности — 99 град. Превышения нормативов ПДКр/х зафиксированы по ХПК до 3,5 раз, по нитритам до 15 раз, по фторидам до 5 раз, по фенолам до 6 раз, по барию до 1,8 раз, по алюминию до 5,5 раз, по железу до 18 раз, по молибдену до 1,5 раз, по меди до 7 раз, по марганцу до 62 раз.

Таким образом, после впадения р. Батагайки в воду р. Яна наблюдается резкое повышение показателей мутности, цветности воды, а также увеличение концентрации фенолов, алюминия и железа.

Основными техногенными водоемами на территории исследования являются водоемы лежалых хвостов Батагайской обогатительной фабрики: озеро Кюютээн, водоем Безымянный № 2, водоем Безымянный № 3 [10].

Озеро Кюютээн (Б-15) в период исследования характеризуется высокой минерализацией до 1,9 г/л с сильнокислой средой рН = 3. Ионный состав водоема преимущественно сульфатного класса группы кальция. Превышения нормативов ЦДКр/х отмечаются по ХПК до 1,8 раз, по

величине минерализации до 1,9 раз, по кальцию до 2 раз, по магнию до 1,8 раз, по сульфатам до 15 раз, по фосфатам до 18 раз, по фторидам до 17 раз, по фенолам до 7,4 раз, по стронцию до 5 раз, по барию до 133 раз, по литию до 3,9 раз, по железу до 111 раз, по меди до 136 раз, по никелю до 17,1 раз, по кобальту до 19,1 раз, по цинку до 523 раз.

Водоем № 2 (Б-15/2) характеризуется также высокой минерализацией до 4,5 г/л с нейтральной средой. Ионный состав воды преимущественно сульфатного класса группы кальция и магния.

Превышения нормативов ЦДКр/х зафиксированы по величине минерализации до 4,5 раз, по ХПК до 5,2 раз, по кальцию до 2 раз, по магнию до 3,5 раз, по натрию до 1,3 раз, по сульфатам до 35 раз, по фторидам до 198 раз, по фенолам до 8 раз, по стронцию до 14 раз, по литию до 7,8 раз, по железу до 1,8 раз, по молибдену до 1,5 раз, по меди до 9,5 раз, по марганцу до 2,9 раз.

Водоем № 3 (Б-15/3) из всех исследованных вод имеет максимальное значение величины ми -нерализации до 14,3 г/л с сильнокислой средой рН = 2. Ионный состав воды преимущественно сульфатно-гидрокарбонатного класса группы кальция и магния. Содержание взвеси выше 50 мг/л, показатель мутности достигает до 45 ЕМФ и показатель цветности выше 400 град., таким образом, данные воды очень мутные и сильно окрашены. Превышения нормативов ПДКр/х зафиксированы по величине минерализации до 14 раз, по ХПК до 5,6 раз, по кальцию до 2,8 раз, по магнию до 10 раз, по сульфатам до 135 раз, по фторидам до 375 раз, по фенолам до 53 раз, по стронцию до 17 раз, по барию до 332 раз, по литию до 33 раз, по молибдену до 1,4 раз.

Рядом с большим и малым конусом лежалого хвоста Батагайской фабрики протекает протока Поселковое. В точке наблюдения выше большого и малого конуса лежалого хвоста (Б-16) в период исследования характеризуется малой минерализацией с нейтральной средой, ионный состав воды преимущественно сульфатно-гидрокарбонатного класса группы кальция и магния. Превышения нормативов ПДКр/х характерны по фторидам до 1,4 раз, по фенолам до 7,9 раз, по алюминию до 1,7 раз, по железу до 10,3 раз, по меди 2,6 раз. По остальным показателям превышений не наблюдается.

Ниже большого конуса лежалого конуса (Б-17) вода протоки Поселковое характеризуется малой минерализацией с нейтральной средой, ионный состав — сульфатно-гидрокарбонатно-кальциево-магниевый. Превышения нормативов ПДКр/х наблюдаются по фенолам до 8,7 раз, по алюминию до 2,2 раз, по железу до 11,8 раз и по меди до 1,5 раз.

Таблица

Категории качества исследованных вод по ССМЕ

Точка наблюдения Индекс ССМЕ Качество воды

р. Яна и протоки

Б-7 Выше устья р. Батагайки 78,7 Удовлетворительное

Б-8 500 м ниже устья р. Батагайки, рядом с гидропостом 76,1 Удовлетворительное

Б-9 1 км выше устья протоки Поселковое 79,9 Удовлетворительное

Б-10 1 км ниже устья протоки Поселковое 82,2 Хорошее

Б-11 Протока Поселковое, 1600 м ниже нефтебазы 76,2 Удовлетворительное

Б-13 1 км ниже устья протоки Ньаакка Айаана 82,5 Хорошее

Б-14 Протока Наакка Айаана, 400 м выше устья 81,2 Хорошее

Б-14/1 Протока Наакка Айаана, 600 м выше впадения старицы с полигона ЖБО и ТБО 77,2 Удовлетворительное

Б-16 Протока Поселковое выше большого и малого конуса лежалого хвоста 76,2 Удовлетворительное

Б-17 Протока Поселковое ниже большого и малого конуса лежалого хвоста 74,9 Удовлетворительное

Б-18 выше г. Верхоянск 80,1 Хорошее

р. Батагайка и ее приток руч. Безымянный

Б-1 Река Батагайка, 2 км выше ручья из Батагайского провала 87,7 Хорошее

Б-2 Ручей Безымянный с Батагайского провала на выходе с конуса выноса, 200 м 33,9 Очень плохое

выше р. Батагайка

Б-3 Река Батагайка, 1 км ниже устья ручья Безымянный из Батагайского провала 35,1 Очень плохое

Б-4 Река Батагайка, 200 м выше моста автодороги Батагай-Эсэ-Хая 33,4 Очень плохое

Б-6 Река Батагайка, устьевая часть 32,5 Очень плохое

Техногенные водоемы лежалого хвоста Батагайской фабрики

Б-15 Озеро Кюютээн 31,6 Очень плохое

Б-15/3 Водоем № 3 29,8 Очень плохое

Для оценки степени загрязненности природных и техногенных вод района исследования по химическим параметрам использован индекс CCME (таблица). Данная методика не является широко известной в нашей стране, но в свою очередь имеются несколько преимуществ над УКИЗВ: индекс не имеет жестких ограничений на количество параметров, включаемых в расчет, в качестве нормативных значений для гидрохимических параметров может использовать любые нормативы вместо общепринятых ПДК, а также имеет наглядную стобалльную шкалу, которая позволяет легко отслеживать изменения качества воды водного объекта [5].

Таким образом, в период исследования 2020— 2021 гг. качество воды р. Яна на отдельных участках характеризуется как «удовлетворительное», река Яна выше г. Верхоянска, а также ниже протоки Поселковое и Наакка Айаана качество воды «хорошее». Воды протоки Поселковое ниже нефтебазы, выше и ниже большого и малого конуса л ежалых хвостов характеризуются как «удовлетворительные». Аналогичный класс качества имеет протока Наакка Айаана рядом с полигоном ТБО и ЖБО.

Река Батагайка до впадения ручья Безымянный из Батагайского провала имеет «хороший» класс качества. Ручей Безымянный, вытекающий из Батагайского провала, далее р. Батагайка после его впадения характеризуется как «очень плохое». Аналогичную категорию качества воды

«очень плохое» имеют техногенные водоемы лежалого хвоста Батагайской фабрики.

Заключение

В целом, характерными загрязняющими веществами для р. Яна являются фенолы, ХПК, железо, медь. Вода р. Яна выше промзоны, а также выше впадения р. Батагайка характеризуется низкими содержаниями главных ионов и микроэлементов. Значительное антропогенное влияние испытывают исследованные протоки р. Яна вблизи п. Батагай — Поселкое и Наакка Айаана. Воды р. Батагайка привносят изменения в химическом составе воды р. Яна в сторону повышения содержания взвешенных веществ, показателя м утности и цветности, а также увеличения концентрации ряда элементов. В свою очередь, ручей Безымянный, вытекающий из Батагайского провала и выносящий выработанные горные породы, существенно ухудшает качество воды р. Батагайка. Техногенные водоемы лежалых хвостов Батагайской обогатительной фабрики представляют собой сильнокислые высокоминерализованные воды преимущественно сульфатного класса с экстремально высокими концентрациями ряда загрязняющих веществ, таких как цинк, железо, кобальт, никель, медь, литий, барий, стронций, фенолы, фториды, сульфаты. Вероятность поступления вышеназванных загрязняющих веществ из техногенных водоемов повышается при высоком уровне воды на исследованных протоках, что приведет к резкому ухудшению качества воды р. Яны.

Библиографический список

1. Саввинов Г. Н., Данилов П. П., Петров А. А., Макаров В. С., Боескоров В. С., Григорьев С. Е. Экологические проблемы Верхоянского района // Вестник СВФУ. — 2018. — № 6 (68). — С. 18—32.

2. Матвеев А. И. Технологическая оценка месторождений олова Якутии. — Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2011. — 119 с.

3. Шепелев А. Г., Черепанова А. М. Мерзлотные ландшафты Верхоянского района на примере Батагайского провала и Кисиляхской гряды (Северная Якутия) [Электронный ресурс] // Современные проблемы территориального развития: электрон. журн. — 2019. — № 3.

4. A. Lumb, D. Halliwell, T. Sharma. Application of CCME water quality index to monitor water quality: a case of the Mackenzie river basin, Canada // Environmental Monitoring and Assessment. — 2006. — № 113. — P. 411—429.

5. Белякова А. М., Зуева Н. В. Оценка качества воды городской реки по гидрохимическим индексам (река Охта, Санкт-Петербург) // Труды Карельского научного центра РАН. — 2021. — № 9. — С. 72—84.

6. Белякова А. М., Зуева Н. В., Урусова Е. С. Качество вод р. Охты: оценка по гидрохимическим индексам (ИЗВ, УКИЗВ и CCMEWQI) // Четвертые Виноградовские чтения. Гидрология: от познания к мировоззрению: Сб. докладов междунар. науч. конф. — СПб., 2020. — С. 555—560.

7. Ресурсы поверхностных вод СССР. Лено-Индигирский район. — Л.: Гидрометеоиздат, 1972. — Т. 17. — 651 с.

8. Ксенофонтова М. И. Основные гидрохимические параметры поверхностных вод верхнего течения р. Яна // Проблемы региональной экологии. — 2018. — № 5. — C. 123—127.

9. Ksenofontova M. I. Impact of the mining industry on surface waters in the Arctic zone of the Republic of Sakha (Yakitia) // IOP Conferece series: Earth and Environmental science. — 2021. — V. 885. — P. 012048.

10. Ксенофонтова М. И., Данилов П. П. Трансформация химического состава поверхностных вод в зоне влияния законсервированных хвостохранилищ в субарктической зоне РС (Я) (на примере Батагайской ОФ) // Актуальные проблемы экологии и природопользования. Сб. трудов XXIIIмеждунар. науч.-практ. конф. — 2022. — Т. 1. — С. 350—356.

ASSESSMENT OF THE QUALITY OF NATURAL AND TECHNOGENIC WATERS IN THE SUBARCTIC ZONE OF YAKUTIA: A CASE STUDY OF THE VILLAGE OF BATAGAI, THE VERKHOYANSK REGION OF THE REPUBLIC OF SAKHA (YAKUTIA)

M. I. Ksenofontova, Ph. D. (Geography), Senior Researcher,

D. D. Savvinov, Institute of Applied Ecology of the North North East Federal University, ksemaria@mail.ru, Yakutsk, Russia, A. G. Popova, Research Engineer, D. D. Savvinov Institute of Applied Ecology of the North North East Federal University, palena1992, Yakutsk, Russia,

T. T. Kirillina, Research Engineer, D. D. Savvinov Institute of Applied Ecology of the North North East Federal University, tanyalkim@mail.ru, Yakutsk, Russia

References

1. Savvinov G. N., Danilov P. P., Petrov A. A., Makarov V. S., Boeskorov V. S., Grigor'ev S. E. Ekologicheskie problemy Ver-hoyanskogo rajona [Environmental problems of the Verkhoyansk Region]. Bulletin of NEFU. 2018. No. 6 (68). P. 18—32 [in Russian].

2. Matveev A. I. Tekhnologicheskaya ocenka mestorozhdenij olova Yakutii [Technological evaluation of tin deposits in Yakutia]. Novosibirsk, Academic publishing house "Geo". 2011. 119 p. [in Russian].

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Shepelev A. G., Cherepanova A. M. Merzlotnye landshafty Verhoyanskogo rajona na primere Batagajskogo provala i Kis-ilyahskoj gryady (Severnaya YAkutiya) [Elektronnyj resurs] [Permafrost landscapes of the Verkhoyansk Region in the case study of the Batagay laydown and the Kisilakh ridge (Northern Yakutia) [Electronic resource]]. Modern problems of territorial development: electron. magazine. 2019. No. 3 [in Russian].

4. Lumb A., Halliwell D., Sharma T. Application of CCME water quality index to monitor water quality: a case of the Mackenzie river basin, Canada. Environmental Monitoring and Assessment. 2006. No. 113. P. 411—429.

5. Belyakova A. M., Zueva N. V. Ocenka kachestva vody gorodskoj reki po gidrohimicheskim indeksam (reka Ohta, Sankt-Pe-terburg) [Assessment of the water quality of a city river by hydrochemical indices (Okhta River, St. Petersburg)]. Proceedings of the Karelian Scientific Center of the RAS. 2021. No. 9. P. 72—84 [in Russian].

6. Belyakova A. M., Zueva N. V., Urusova E. S. Kachestvo vod r. Ohty: ocenka po gidrohimicheskim indeksam (IZV, UKIZV i CCME WQI) [River water quality Okhty: assessment by hydrochemical indices (WPI, UKWIS and CCME WQI)]. Fourth Vinogradov Readings. Hydrology: from knowledge to worldview: sat. reports of the international scientific conf. SPb, 2020. P. 555—560 [in Russian].

7. Resursy poverhnostnyh vod SSSR. Leno-Indigirskij rajon [Resources of surface waters of the USSR. Leno-Indigirsky district.]. Leningrad, Gidrometeoizdat. 1972. Vol. 17. 651 p. [in Russian].

8. Ksenofontova M. I. Osnovnye gidrohimicheskie parametry poverhnostnyh vod verhnego techeniya r. Yana [The main hydrochemical parameters of the surface waters of the upper reaches of the river Yana]. Problems of regional ecology. 2018. No. 5. P. 123—127 [in Russian].

9. Ksenofontova M. I. Impact of the mining industry on surface waters in the Arctic zone of the Republic of Sakha (Yakitia). IOP Conferece series: Earth and Environmental science. 2021. Vol. 885. P. 012048.

10. Ksenofontova M. I., Danilov P. P. Transformaciya himicheskogo sostava poverhnostnyh vod v zone vliyaniya zakonservirov-annyh hvostohranilishch v subarkticheskoj zone RS (YA) (na primere Batagajskoj OF) [Transformation of the chemical composition of surface waters in the zone of influence of mothballed tailings in the subarctic zone of the Republic of Sakha (Yakutia): a case study of the Batagai enrichment plant)]. Actual problems of ecology and nature management. Sat. Proceedings of the XXIIIIntern. scientific-practical. conf 2022. Vol. 1. P. 350—356 [in Russian].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.