Одним из основных элементов оценки экологического состояния водных экосистем является система фонового мониторинга, ориентированная на получение информации осостоянии водотоков, вминимальной степени подверженных кантропогенному воздействию [1]. Такими водотоками могут выступать малые реки иручьи, которые являются составной части гидрографической сети района исследования иимеют средообразующее значение. Они выполняют функцию природного «фильтра», предохраняют крупные реки от избыточного поступления вних речных наносов. Состояния малых рек взначительной мере зависит от природных особенностей речных бассейнов, где ведущими факторами являются уклон реки, степень ее извилистости, тип почвенного покрова, климатические особенности природных зон [2].
Территория Южной Якутии обширна ибогата водными ресурсами, втом числе малыми водотоками, относящиеся кбассейну р. Алдан, который отличается значительной водностью за счет горного характера территории. Известно, что вбассейне р. Алдан широкое распространение получили узкие иглубокие речные долины скрутыми, аместами иотвесными склонами, сложенными коренными породами.
Следует отметить, что большинство малых водотоков, протекающих на территории Южной Якутии, вгидрохимическом аспекте исследования менее изучены. Актуальным является вопрос проведения комплексных экологических работ вЮжной Якутии, включая гидрохимические исследования водотоков, так как на данной территории предусматривается реализация крупных инвестиционных проектов РФ.
Целью исследования является экологическая оценка современного состояния малых рек иручьев, протекающих на территории Южной Якутии.
Материалом для данной статьи выступили результаты гидрохимических исследований малых водотоков врамках многолетних комплексных мониторинговых работ НИИПЭС СВФУ им. М.К. Аммосова на территории Алданского иНерюнгринского районов (отв. исп. д.б.н С.И. Миронова, к.т.н, В.В. Иванов).
Всего впериод с2010 по 2012гг. были изучены более 30 малых рек иручьев бассейна р. Алдан. Гидрохимическое опробование производилось согласно ГОСТ Р51592-2000 влетний период. Хранение проб осуществлялось согласно ГОСТ 17.1.5.05-85.Транспортировка проб осуществлялось впластиковой истеклянной таре, обеспечивающая их сохранность. При отборе проб воды измерялись температура воды, газовый режим воды. Донные отложения отбирались по ГОСТ 17.1.5.01-80.Охрана природы. Гидросфера. Общие требования котбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность.
Образцы пробы воды идонных отложений были анализированы влаборатории физико-химических методов анализа НИИПЭС СВФУ (аттестат аккредитации РОСС RU.0001.517741 от 28.10.2011 г.) Количественный химический анализ выполнен сиспользованием методов потенциометрии, титриметрии, колориметрии, капиллярного электрофореза иатомной абсорбции. Всего нами выполнен анализ на определение 35 гидрохимических показателей.
Результаты исследования. Малые реки иручьи, протекающие на территории Южной Якутии, имеют горный характер иотличаются большой скоростью течения, резкими колебаниями уровня воды, множеством порогов, перекатов ишивер.
Все исследованные водотоки Южной Якутии влетний период по классификации Алекина О.А. (1953) характеризуются малой минерализацией, сочень мягкой водой.
Ионный состав речных вод преимущественно гидрокарбонатного класса спреобладанием катиона кальция имагния (рис.1).
Рис. 1. Ионный состав воды малых рек иручьев Южной Якутии
По водородному показателю рН большинство исследованных водотоков обладают преимущественно нейтральной ислабощелочной средой. Также на данной территории встречаются водотоки скислыми ислабокислыми водами (рис. 2).
Рис. 2.Значение водородного показателя рН вводах малых водотоков Южной Якутии
Из микроэлементного состава вводах исследованных рек зафиксированы следующие металлы: свинец, марганец, медь иобщее железо. Нами рассчитан региональный геохимический фон (n=44) по данным микроэлементам (табл. 1).
Таблица 1
Региональный геохимический фон микроэлементного состава вод малых водотоков Южной Якутии
|
Элемент, мг/кг |
Региональный геофон (n=44) |
ПДКвр |
|
Свинец |
0,007 |
0,006 |
|
Марганец |
0,009 |
0,01 |
|
Медь |
0,002 |
0,001 |
|
Общее железо |
0,081 |
0,05 |
В ходе сравнения полученных данных снормативами предельно-допустимых концентраций для рыбохозяйственных целей (далее ПДКвр) выявлено, что врегиональном уровне отмечается незначительное превышение его значений по меди иобщему железу до 2,0 и1,6 раз соответственно, что характерно для территории Южной Якутии.
Кроме поверхностных вод, нами изучены донные отложения, которые используются вкачестве экологического индикатора для выявления состава, интенсивности имасштабов техногенного загрязнения. Они выступают вроли депонирующей среды иотражают геохимические особенности водосборных территорий. Причем сами природные воды, особенно проточные системы рек иручьев всилу своей текучести, образования условий растворимости ивысоких свойств химических элементов кводной миграции, могут оставаться при этом «практически чистыми», без признаков поверхностного загрязнения [3]. Поэтому при экологической оценке игидрохимическом мониторинге водных объектов необходимо провести опробование донных отложений.
Донные отложения исследованных водотоков Южной Якутии, восновном, представлены галечником, галькой ивалунами, впримеси скрупнозернистым исреднезернистым песком. Начиная 2010 года, микроэлементный состав донных отложений определяется количественным спектральным анализом спомощью атомно-абсорбционного метода на приборе МГА-915 (ГК «Люмэкс»), раньше анализ данных сред выполнялся полуколичественным спектральным анализом (ПКСА).
В результате полученных данных нами рассчитан региональный геохимический фон (n=38) микроэлементного состава донных отложений малых водотоков Южной Якутии.
Таблица 2
Региональный геохимический фон микроэлементного состава донных отложений малых рек иручьев Южной Якутии
|
Элемент, мг/кг |
Значения регионального геофона (n=38) |
|
Свинец |
1,75 |
|
Никель |
0,41 |
|
Марганец |
44,1 |
|
Кадмий |
0,01 |
|
Кобальт |
0,58 |
|
Хром |
0,73 |
|
Цинк |
2,57 |
|
Медь |
1,71 |
|
Мышьяк |
0,67 |
|
Общее железо |
329,5 |
В связи сотсутствием нормативов для донных отложений, полученный региональный геохимический фон микроэлементного состава может быть использован для оценки экологического состояния водных объектов идля дальнейших мониторинговых работ.
Для оценки экологического состояния исследованных малых рек иручьев Южной Якутии нами рассчитан удельный комбинаторный индекс загрязненности вод (УКИЗВ) [4].
В целом, по данным УКИЗВ изученные водотоки относятся к»слабозагрязненным» и»загрязненным» водам. Вбольшинстве малых реках иручьях отмечается загрязнение по единичным показателям качества вод, восновном по содержанию меди, марганца иобщего железа, высокие значения, которых характерны для территории Южной Якутии.
Выводы. Малые реки, отличаясь размерами от средних икрупных рек, выполняют важную экологическую роль, так как, протекая на территории, где развита горнодобывающая промышленность, они, подвергаясь кантропогенному воздействию становятся более уязвимыми, чем крупные реки. Поэтому рассчитанный нами региональный геохимический фон микроэлементного состава поверхностных вод идонных отложений вдальнейшем будет использоваться при проведении комплексного экологического мониторинга на территории Южной Якутии.