Антропогенные изменения в геологической среде и рельефе

Эти изменения порождаются при любой эксплуатации недр. Всего в крае ежегодно из недр извлекается до 97 млн куб.м горных пород (Долговременная программа…, 1993). Главным и самым глубоким в отношении геологических структур нарушителем является угольная отрасль. Добыча угля производится из глубоких горных выработок (до 100 м при открытом способе и до 900 м при подземном), что обуславливает нарушение естественного состояние горных массивов, приводящее к деформации земной поверхности и развитию нежелательных геоморфологических процессов. Процессы деформации вмещающих пород проявляются в их движении по тектоническим нарушениям и плоскостям напластования, концентрации деформации в осях складок. Наиболее наглядно экзогенные процессы проявились на Артемовском месторождении, где на поверхности образовались воронки с трещинами разрыва, существующими более 15 лет. Для Павловского, Ильичевского угольных разрезов характерно возникновение в карьерах и отвалах горных пород огромных оплывов, обвалов со смещением горных масс вниз по склонам и далее образование в долинах рек грязекаменных потоков. Эрозионный снос с 1 га достигает более 18 т. При этом в период дождей формируются «языки» рыхлой горной массы на протяжении более 0,5 км, забирающей дополнительную площадь земель.

При разработке месторождений металлов в рудниках типичным становится образование провалов. Изменение рельефа связано с образованием отвалов горных пород и шламонакопителей с отходами, содержащими неизвлеченные полезные и токсичные компоненты. Наглядным примером кардинального преобразования ландшафтов являются карьеры Яковлевского ГОКа (рис. 3.13).

При разработке россыпных месторождений золота и олова в долинах рек с помощью драг и бульдозеров уничтожаются поймы и террасы, усиливается эрозия и разрушительность паводковых явлений.

Основными причинами, обуславливающими выход земель из эксплуатации при подземных разработках, являются образование трещин, провалов, прогибов на земной поверхности, обводнённость и заболачивание поверхности или ее иссушение, формирование породных отвалов, шламохранилищ обогатительных фабрик. Но не только этим отмечается негативное воздействие горнодобывающей отрасли. Вблизи Находки при отработке известняков для строительства была срезана вершина г. Брат (рис. 3.14). Есть факты разрушительного воздействия стройидустрии на уникальные пещерные комплексы. Так, при разработке известняка Спасским цемзаводом были уничтожены 2 пещеры, которые, возможно, имели интересные палеонтологические образцы. Угроза нависла и над Спасской пещерой, к которой приближается отрабатываемый карьер со взрывными работами. Пещера Тигровый грот сильно повреждена глыбовым завалом в результате произведённого в ней взрыва. Над пещерой Пржевальского (Партизанский район) при установке металлической опоры для линии электропередач частично обрушили свод. Значительное негативное воздействие на пещеры оказывает «дикий» туризм: это касается не только мусора, но и закопчённых от дыма факелов сводов пещер, выломанных сталактитов и кристаллов различных минералов, а также расхищения археологических находок.

Сельское хозяйство в отличие от горной отрасли неглубоко воздействует на горные породы, но за счёт широкого развития сельхозугодий (1637,5 тыс.га) оно вызывает эрозионные процессы на значительных площадях: уже в 80-х годах к эрозионно-опасным было отнесено 827 тыс.га угодий, из них к эродированным 290 тыс.га (Долговременная программа..., 1993).

Другие факторы развития эрозионных процессов – урбанизация и преобразование природных ландшафтов под промышленное строительство: под населёнными пунктами занято 523 тыс.га,а под промышленными предприятиями и дорогами 432 тыс.га.

Химические трансформации континентальной части края наглядно представляет загрязнённость донных грунтов гидросети (Наумов, 2006).

Донные грунты гидросети побережья зал. Находка имеют такие особенности распределения поллютантов. Из них наибольшее загрязнение установлено по НП (Кс[*]– 53), пестицидам (до 15,4 нг/г с.о.), меди (Кс – 6), цинку (Кс – 4), ртути и железу (Кс – 5). При этом донные алевритовые грунты р. Хмыловка оказались наиболее загрязненными, т.к. к ним приурочены максимумы Кс по большинству компонентов.

Донные грунты гидросети побережья зал. Восток загрязнены в наибольшей степени нефтепродуктами (Кс до 11 в р. Подосенова), тяжелыми металлами (Кс до 7,5 в р. Волчанецкая протока), в меньшей мере ртутью (Кс до 4) и пестицидами (до 12,5 нг/г с.о.).

Донные грунты гидросети побережья зал. Стрелок в наибольшей степени загрязнены НП, по которым Кс изменяется от 12 до 1700. По НП, пестицидам и сумме металлов наиболее загрязненной является р. Промысловка.

Рис. 3.13. Фотография карьера на месторождении плавикового шпата в Хорольском районе

Донные грунты гидросети побережья зал.Уссурийский загрязнены НП (Кс до 4), пестицидами (1–4нг/г) (Наумов и др., 1993), а так же металлами (Шлыков и др., 1995): мышьяком, свинцом, ртутью, цинком. Эти данные хорошо согласуются с данными по почвам, в которых установлены повышенные, а местами высокоопасные концентрации (СПЗ по мышьяку до 100 усл.ед.), особенно на восточном побережье залива и его вершине. В целом, как следует из отчетов Б.В. Цоя (1987) и О.Г. Старова (1992) АО «Приморгеолком», до 30% площади прибрежной полосы имеет загрязнение с превышением фонового уровня в 9,8 раз и выше. Наиболее интенсивно загрязнены города Артем и Большой Камень, поселки Артемовский, Шкотово, Смоляниново и Дунай (ртуть, кадмий, медь, фтор, цинк).

Рис. 3.14. Гора Брат со срезанной вершиной на переднем плане (фото)

Донные грунты гидросети побережья зал. Амурский были опробованы на следующие элементы: Pb, Zn, Co, Cu, Mn, Ag, Cd (Шлыков и др., 1995).

По результатам анализов установлено, что донные осадки всех опробованных водотоков имеют степень загрязнения от слабой (<10 СПЗ) до сильной (>100). Слабее загрязнены верховья рек (Амба, Барабашевка, Нарва и др.), а к устью их осадки имеют значение СПЗ до 30 и даже 100 ед. Наибольшее загрязнение имеют водотоки восточного побережья (Первая и Вторая Речка, р. Объяснения) и вершины залива (р. Песчаная), протекающие через урбанизированные участки ландшафта.

Донные грунты гидросети побережья зал. Посьета (Наумов, 2006) загрязнены преимущественно НП, и хотяв осадках большей части водотоков и озер их содержание на уровне фона, но в ряде мест установлены локальные аномалии: в устье р. Гладкая, впадающей в б. Экспедиции, 0,36 мг/г (Кс – 18), в водотоках, впадающих в бухты Новгородская и Миноносок – 0,8–0,14 мг/г (Кс – 4–7), в реках Камышовка и Цукановка – 0,06 – 0,08 мг/г (Кс – 3–4).

Наличие в песчано-алевритовых донных наносах р. Туманная слоев с комочками мазута свидетельствуют о поступлении загрязняющих веществ с территорий КНР и КНДР (Вышкварцев и др., 2000). По пестицидам в большинстве водотоков и озер содержание в их песчано-алевритовых наносах составляет 2–6 нг/г. Среди них выделяются р. Гладкая – 278 нг/г, а также водотоки, впадающие в б. Рейд Паллады, – 144 нг/г.

На шельфе общая обстановка загрязнения морских донных грунтов представлена на геохимической схеме зал. Петра Великого (рис. 3.15).

Эколого-геохимическая ситуация на шельфе зал. Находка имеет такие особенности в распространении аномалий (Наумов, 2006).

По НП, по данным 1990 г., в зал. Находка аномальные зоны занимают 95% дна, из них аномалии высокого ранга (Кс > 10) составляют 90% от общей площади шельфа. Самой загрязненной являлась б. Находка, где по двум станциям фиксировались максимальные значения по всему заливу – 11,48 и 11,25 мг/г с.о. (Кс > 100). Подсчеты по колонкам донных грунтов показали, что в алевритах и пелитах этой бухты к тому времени было аккумулировано 2420 т нефтеуглеводородов (Наумов, 2006).

Аномалии пестицидов среднего уровня расположены очень разрозненно, но наблюдается тенденция тяготения их к бухтам Находка, Новицкого и Козьмина, а также к северной половине залива, где находится открытая рейдовая стоянка судов. Высокоаномальные зоны (Кс от 10 до 30) приурочены к бухтам Находка, Новицкого, Козьмина и участкам открытого шельфа у восточного побережья.

По тяжелым металлам(С ср. – 70 мкг/г с.о. по сумме металлов: Cu, Cd, Co, Pb, Ni, Zn, Cr) подавляющую часть общей аномалии (> 80 %) занимают значения с низким уровнем концентраций (Кс < 3): открытый шельф, бухты Врангеля, Новицкого, входная часть б. Находка. Зона со средним уровнем значений (Кс от 3 до 5) занимает преимущественно центральную часть залива со сдвигом к западному берегу, а ее локальные участки расположены в вершине залива и его юго-восточной части, а также бухтах Врангеля, Новицкого, Козьмина (все дно), Находка (средняя часть).

Высокоаномальные значения (Кс от 5 до 20) располагаются преимущественно в юго-западной части б. Находка. При этом максимальная концентрация металлов (1145 мкг/г, Кс – 16,3) приурочена к кутовой части бухты. Здесь же отмечены максимумы по содержанию ртути (1,48 мкг/г с.о., Кс – 74), меди (152 мкг/г с.о., Кс – 30), свинца (225 мкг/г с.о., Кс – 22,5), цинка (680 мкг/г с.о., Кс – 24). В этой же бухте, но в ее северо-восточной части зафиксировано максимальное содержание кадмия (7,9 мкг/г с.о., Кс – 4).

Пространственное размещение концентраций группы всех описываемых металлов позволяет говорить о том, что в общей аномалии есть четко выраженное ядро, локализованное в кутовой части б. Находка.

Столь явная концентрированность высокоаномальных значений металлов в данной бухте имеет, по-видимому, три причины: 1) гальванические стоки главным образом трех судоремзаводов; 2) зачистка судовых корпусов, когда старая краска, содержащая металлы, попадает в морскую среду; 3) сброс основной части промышленно-бытовых стоков в бухту через коллекторы с образованием в ней целого ряда геохимических барьеров, о чем свидетельствуют самые высокие концентрации металлов во всей гидросети побережья в руч. Находкинский (453 мкг/г с.о.).

Эколого-геохимическая ситуация на шельфе зал. Восток представляется следующим образом.

По НПаномальные зоны охватывают около 80% изученной площади шельфа. В целом преобладают низкоаномальные зоны 60%, на среднеаномальные приходится около 15%, а на высокоаномальные 5%. При этом четко просматривается приуроченность наиболее загрязненных участков дна к западному берегу, а само ядро аномалии (480 мкг/г с.о. при Кс – 24) расположено у входа в б. Гайдамак.

Эколого-геохимическая ситуация на шельфе зал. Стрелок имеет следующие особенности распределения аномалий.

По НП аномальное содержание охватывает практически всю исследованную нами часть шельфа до глубины 70 м, из них 70% приходится на аномалии низких рангов (Кс <5), где содержание колеблется в пределах 30–90 мкг/г с. о. Из оставшихся 30%, охватывающих дно вокруг о. Путятин, 10% приходится на аномалии среднего ранга (Кс от 5 до 10) – в основном средняя часть б. Руднева, а 20% на высокоаномальную (Кс> 10), которая четко приурочена к северной части залива. При этом максимум концентрации – 1650 мкг/г с.о. (Кс – 82,5) располагается в вершине б. Абрек.

По тяжелым металлам 80% шельфа лежат за пределами аномальных значений, т. к. содержание варьирует в пределах 19–60 мкг/г с. о. Основные зоны аномалий разного ранга приурочены к северной части шельфа с явным преобладанием (более 15% площади) низкого значения (Кс<=5). Единственная высокоаномальная локальная зона (<5% площади) занимает южную часть б. Абрек (Кс – 11,4). Здесь зафиксировано максимальное значение по меди – 390 мкг/г с.о. (Кс – 78) и цинку – 238 мкг/г с. о. (Кс – 10). По таким металлам, как никель, максимум отмечен в б. Чажма – 43 мкг/г с. о. (Кс – 4), а в б. Конюшкова установлена наибольшая концентрация по кобальту – 18 мкг/г.с.о. (Кс – 2,5) и свинцу – 68 мкг/г.с. о. (Кс – 7).

На шельфе замеры гамма-активности в точках отбора проб показали, что слагающие дно осадки (алевриты, пески, галечники) имеют в целом очень низкий и выдержанный однообразный фон – 2–4 мкр/час (более низкий, чем на побережье –5–20 мкр/час) и только б. Разбойник значение достигало 18 мкр/час. Наши специализированные работы в северо-западной части залива в 1992 г. (Наумов, 1999) показали более сложную радиологическую обстановку. В центральной части б. Чажма (ближе к месту аварии) сохранялась высокорадиоактивная аномалия со значениями 20000–40000 мкр/час при максимуме до 117000 мкр/час.

Проникновение вглубь почвы цезия – 137 отмечалось до 0,1–0,4 м, а кобальта – 60 глубже (более конкретной цифры специалисты ТОФ не приводят). В отличие от шельфа на суше радиоактивный след с загрязнением в сотни и тысячи раз выше фона имел площадь 2 км² (длина 3,5 км при ширине 200–350 м). На этом следе позднее был организован «могильник» в форме котлована, куда вывозились с территории ЧСРЗ загрязненные слои грунтов (мощность 1–2 м), оборудование, элементы конструкций и строений. Измерения 1995 г. также показали загрязненность почв в зоне могильника кобальтом – 60 до 1200–1700 Бк/кг.

О том, насколько может быть сложной картина радиоактивного загрязнения во временных параметрах при ожидаемом, казалось бы, снижении радиоактивности по всей площади бухты свидетельствуют такие факты: по имеющимся исследованиям, за прошедшее 10-летие с момента ЧС в самом эпицентре произошло многократное увеличение максимального значения экспозиционной дозы (1991 г. – 0,12; 1993 г. – 0,43; 1996 г. – 1,15; 1997 г. – 6 р/ч). Это связано с обнажением наиболее радиоактивных частиц в результате абразии (Сойфер, 2002).

В зоне берегового следа динамика характеризуется тем, что техногенные радионуклиды ведут себя консервативно: размеры следа за 1985–91 гг. не увеличились, а постепенно уменьшаются за счет радиоактивного распада короткоживущих изотопов, а также их проникновения в почву.

Наряду с этим следует признать, что в донных грунтах все еще оставалась высокая концентрация кобальта – 60 (9300 + 2000 Бк/кг), когда удельная активность самого грунта превышала фон в 250–300 раз.

Возвращаясь к роли ЧС при радиоактивном загрязнении различных компонентов геосистемы, заметим, что еще ранее, в 1979 г. авария с загрязнением радионуклидами внутренних помещений произошла на АПЛ № 541, в 1985 г. на АПЛ № 610 была повреждена активная зона реактора с разгерметизацией первого контура и радиоактивным загрязнением помещения реакторного отдела. Обошлось без жертв, поэтому эти две аварии не получили широкой огласки.

Заметим, что все эти три АПЛ в настоящее время стоят у причалов в б. Павловского. По признанию специалистов Минатома, их радиоактивность настолько высока, что в настоящее время проблема их утилизации неразрешима. Данные по ЧС, произошедшим в 60–70-е годы, являются засекреченными, сведения о них скупы и порой противоречивы.

Это делает особенно актуальным проведение исследований в данном заливе, тем более что станции мониторинга Приморскгидромета на его акватории отсутствуют.

Эколого-геохимическая ситуация на шельфе зал. Уссурийский имеет такие особенности в распространении аномалий.

По НП (Отчет…, 2002) в 2001 г. С ср. по заливу составило 0,02 мг/г, то есть было в пределах фона, повышаясь к проливу Босфор Восточный до 1 мг/г (Кс от 10 до 50), что говорит о высоком уровне загрязнения. По пестицидам(Отчет…, 2002) С ср. в 2001 г. составило по заливу 4 нг/г, достигая 40 нг/г в юго-западной части (у о. Русский и п-ова Муравьева-Амурского). Там же в б. Горностай отмечены повышенные содержания по таким пестицидам, как ДДТ и его метаболиты – 16,33 нг/г, a – ГХЦГ и j - ГХЦГ – 1,69 нг/г (Тkalin et al., 1997).

По тяжелым металлам(Отчет…, 2002) С ср. составляло: по ртути 0, 06 мкг/г (Кс – 3), по меди 24,7 мкг/г (Кс – 5), по свинцу 30,3 мкг/г (Кс – 3). Наиболее высокие концентрации отмечены в районе б. Горностай (Tkalin, 1996): по ртути 0,46 мкг/г (Кс – 23), по свинцу до 101 мкг/г (Кс – 10), по меди 84 мкг/г (Кс – 17), по цинку 184 мкг/г (Кс – 7). Как показали исследования АО «Приморгеолком», в целом площадь с очень сильным и чрезвычайно сильным уровнем загрязнения (СПЗ от 80 до 150) занимает 3% шельфа, с сильным и более высоким уровнем (СПЗ от 30 до 80) – 50%. По отдельным элементам площади аномалий изменяются от 12% (Ni) до 65% (Cd). Обобщение распределений концентраций, которое произвел М.В. Симоконь и любезно предоставил автору по шельфу Приморья, показывает, что Уссурийский залив по концентрациям тяжелых металлов имеет содержания заметно ниже, чем б. Рудная.

Радиацинная ситуация наиболее сложная в восточной части шельфа Уссурийского залива особенно сильно происходила аккумуляция Cs – 137 в донных грунтах б. Большой Камень в 70–90-х гг. – до 37 раз. Связанно это с тем, что алевритовая и пелитовая фракции илов, преобладающие в осадках бухты, обладают прекрасными сорбционными свойствами, наглядно проявившимися при многолетнем сбросе ЖРО.

Пространственный анализ распределения радионуклидов в донных грунтах по всей площади бухты показывает, что их концентрации четко обусловлены производственной деятельностью завода и особенностями литодинамики самой бухты. Природный фон превышен в 85% контрольных точек пробоотбора по Cs – 137 в 1,5–9 раз, в 50% по Sr – 90 в 2–25 раз, по Co – 60 в 1,5–88 раз. Из этих цифр следует, что основным загрязнителем является Co – 60, максимальное содержание которого отмечено в северной части бухты – 5550 Бк/кг (15 ПДК).

Столь «напряженная экологическая ситуация» в г. Большой Камень и прилегающей бухте сложилась, по мнению В.Н. Сойфера (2002), вследствие того, что «завод «Звезда» и город строились в спешке, без достаточной санитарной зоны» (с. 42). Само же предприятие имеет очень сложный и опасный спектр производств.

По сравнению с б. Большой Камень, на остальной части акватории Уссурийского залива радиоактивность донных осадков значительно ниже: гамма-активность низкая 5–7мкр/час.

Из негативных тенденций начала XXI века отметим такой факт: в 2006 г. в этом заливе произошло увеличение среднегодовой концентрации фенолов в 6 раз (Ежегодный доклад…, 2007).

Эколого-геохимическая ситуация на шельфе зал. Амурского имеет такие особенности в распространении аномалий.

По НП С ср. в осадках шельфа составляло в начале 90-х годов 1 мг/г (К_с–50), у п-ова Эгершельд концентрация повышается до 3–4 мг/г, а в б. Золотой Рог отмечено 10 мг/г (Tkalin et al., 1993), причем НП насыщали песчано-алевритовые наносы на мощность до 2,6 м. Абсолютный максимум за все годы наблюдений составил 96,0 мг/г (Обзор…, 1998). По данным 2006 г. (Ежегодный доклад…, 2007), Cm в б. Золотой Рог составила 41,44мг/г (К_С -2072).

В обобщающей статье (Belan, Moschenko, 2005) показано, что в открытой части залива у устья р. Раздольная концентрации составляют 0,59 (К_с – 30), в южной части – 0,23 (К_С – 11,5), а у п-ова Эгершельд достигает 23,1 мг/г (К_с –105), что позволяет сделать заключение о высокой степени его загрязненности данным поллютантом. В еще большей степени загрязнены прол. Босфор Восточный 1,7 (К_с – 85) и б. Золотой Рог – от 7,22 до 21,44 мг/г (К_с от 361 до 1072) – экстремально высокое загрязнение.

Подсчет запасов НП, аккумулированный в бухте за десятилетия, составил, по данным АО «Приморгеолком», 800 тыс. т. Исследование этих осадков, проведенное под руководством профессора Н.П. Шапкина (Шапкин и др., 2001), показало, что основная часть углеводородов (99%) за длительный период претерпела значительные изменения под действием анаэробных бактерий, что позволяет их использование уже как ценного сырья получаемого в химической промышленности при длительных и дорогостоющих реакциях. Это рациональнее, чем их сжигание в качестве топлива.

По пестицидам содержания изменялись в 1995–1996 гг. от 4,4 до 14,8 нг/г в открытой части и от 0,8 до 22,7 нг/г в б. Золотой Рог и прол. Босфор Восточный (Tkalin, 1996; Tkalin et al., 1997). Суммарное содержание ДДТ и его метаболитов в той же бухте достигало 245 нг/г, а j и a-ГХЦГ – 11,95 нг/г (Belan, Moschenko,2005).

Для сравнения с другими участками Тихого океана отметим, что по сумме ДДТ и его метаболитов содержание в Калифорнийском заливе достигает 620 нг/г (б. Сан-Педро) и даже 6960 нг/г (б. Санта-Моника) (Tkalin, 1996).

По фенолам содержание в открытой части шельфа изменялось в пределах 0,1–9,24 мкг/г, в б. Золотой Рог заметно выше – 2,23–17,59 мкг/г при Сm – 42,3 мкг/г (Обзор…, 1998).

По тяжелым металлам (Шлыков и др., 1995) геохимический фон превышается более, чем в 1,5 раза. Общий уровень загрязнения элементами донных грунтов этого залива приблизительно в 1,3 раза выше, чем Уссурийского залива. Площади аномалий на шельфе залива занимают от 35,4% (Pb) до 94% (Ni). Площадь комплексной аномалии металлов занимает 70% шельфа (450 км²).

Исследования в 90-х годах (Tkalin et al., 1996) показали увеличение концентраций: Сm в б. Золотой Рог и прол. Босфор Восточный – Zn – 702 (К_с – 14), Pb – 531 (Кс – 55), Cu – 556 (К_с – 56), Cd – 7,1 (К_с – 71), Hg – 3,14 мкг/г (К_с – 63). В открытой части залива у побережья Владивостока Сm составил: Zn – 175, Pb – 55, Cu – 42, Cd – 1,3, Hg – 0,36. По данным 2006 г. (Ежегодный доклад…, 2007), по сравнению с 2005 г. отмечался рост концентрации ртути, меди, свинца в прол. Босфор Восточный, бухтах Золотой Рог и Диомид.

Сравнение этих данных с другими акваториями Тихого океана позволяет говорить о том, что все они значительно выше, чем в Татарском проливе, но сопоставимы с индустриально освоенными побережьями Японии и Кореи. Исключение составляет б. Золотой Рог, выделяющаяся своим экстремально высоким загрязнением.

Исследования Тихоокеанского океанологического института ДВО РАН (Поляков, 2002) показали не только всю сложность картины, но и связь концентраций на шельфе, как с береговыми источниками Владивостока, так и со стоками р. Раздольная.

Здесь в зал. Угловом, по мнению целого ряда специалистов (Долговременная программа…, 1993), сложилась критическая ситуация. Она непосредственно сказывается на состоянии расположенного в морских донных осадках этого залива уникального месторождения лечебных грязей и прибрежного рекреационного комплекса с санаториями и здравницами.

Дата добавления: 2014-11-06