В останні десятиліття, у зв'язку зі значним зростанням обсягів промислових викидів забруднюючих речовин в атмосферу, посилилися їх транскордонні переноси, що негативно впливають не тільки екологічну ситуацію на великих територіях, а й на відносини між низкою країн.
Одним з основних індустріальних центрів, імовірно впливають на азіатську частину Росії, в тому числі на територію Республіки Алтай, є Східно-Казахстанська область (ВКО), де в районі м Усть-Каменогорськ зосереджений ряд великих металургійних комбінатів, щорічно викидають в атмосферу до 150 -200 тис. т забруднюючих речовин з тенденцією збільшення цих обсягів. Іншим джерелом забруднення атмосферного повітря є токсичні відходи цих та інших промислових підприємств, яких накопичено понад 1.5 млрд. Т.
Окремими роботами 1990-х років встановлено значний (до 150 км) перенесення на територію Алтайського краю тяжелометалльних відходів Жескентского і Алтайського ГЗК, а також поширення викидів підприємств кольорової металургії р Усть-Каменогорськ, переважно в північно-східному напрямку аж до адміністративного кордону ВКО з Республікою Алтай.
Також сліди транскордонного переносу відходів з території ВКО у вигляді ділянок локального забруднення елементами поліметалічних руд снігового і грунтового покриву в західній частині РА були виявлені в 1990-х роках в процесі геоекологічних досліджень і картографування масштабу 1: 1000000.
Є й інші прямі докази аерогенним перенесення важких металів (свинець, цинк, мідь, кадмій, талій та ін.) На територію РА, зокрема, дані про підвищений вміст тіпоморфних елементів поліметалічних руд - міді, цинку, свинцю в водно-льодовикових об'єктах Південного Алтаю, отримані в останні роки Томський держуніверситетом і ТЦ "Алтайгеомоніторінг".
Результати проведеного ТПУ пошарового випробування льодовикового масиву Бол. Актру (Північно-Чуйський хребет) показали наявність тісної асоціації і підвищеного вмісту в льодовикової води елементів поліметалічних руд, що переробляються на підприємствах Східного Казахстану.
В результаті раніше проведеного в 2009 р Алтайським регіональним інститутом екології вивчення хімічного складу талої води снігових проб, узятих в звітний період на території Алтайського краю і Республіки Алтай, було виявлено та попередньо картографували язикообразний мегаореол аномально низьких значень рН і підвищеного вмісту сульфатів, нітритів, нітратів та інших компонентів снігової води.
У епіцентральной частини цього зонально побудованого мегаореола значення рН снігової води становлять 5.15-5.38 од. на тлі 5.6-6.4 од., зміст сульфат-іона варіюється в межах 8.17-11.54 мг / дм3 (фон 5.3-5.8 мг / дм3), нітрат-іона - 0.18-0.55 мг / дм3 на тлі менш 0.1 мг / дм3 (рис . 1).
Мал. 1. Характером розподілу показників хімічного складу снігової води
(Вгорі) і мікроелементів твердого залишку снігових проб (внизу) в західній частині Республіки Алтай
Сукупність цих та інших аномально виявлених фізико-хімічних показників снігової води на площі виявленого мегаореола вказує на помітно проявлений кислотний характер мокрих (атмосферні опади) і сухих (пилеаерозолі) випадінь, обумовлений присутністю окисленої сірки і азоту.
Протяжність цього мегаореола в межах Гірського Алтаю становить близько 150 км (майже до меридіана р Горно-Алтайська) при ширині 80-120 км, а з урахуванням його передбачуваного продовження на казахстанської території вона становить не менше 300 км. Генералізована північно-східна орієнтування ореолу збігається з переважаючим в зимовий період напрямком вітрів в західній частині Гірського Алтаю, а його "відкритість" ореолу на південний захід в напрямку м Усть-Каменогорськ свідчить про ймовірне надходження на територію Гірського Алтаю опадів, забруднених кислотними викидами металургійних підприємств цього промислового центру.
Звісно ж, що в цих викидах міститься великий спектр хімічних елементів, присутніх в поліметалічних рудах, що переробляються на цих підприємствах. Зокрема, нашими роботами в твердому залишку вивчених снігових проб встановлені в підвищених кількостях більше двох десятків супутніх вилученими металам хімічних елементів (Ba, Аs, Co, U, Th, Br, лантаноїди, РЗЕ).
Для їх просторового розподілу характерні ті ж закономірності, що й для поведінки вищевідзначених показників хімічного складу снігової води. Зокрема, всі вони утворюють витягнуті на північний схід ореоли підвищених в 2-10 разів у порівнянні з регіональним фоном концентрацій, просторово збігаються з положенням мегаореола аномальних значень параметрів снігової води.
Просторове збіг ореолів розсіювання широкої асоціації елементів поліметалічних руд, збільшення їх концентрацій в південно-західному напрямку однозначно свідчить про їх техногенної накладеної природі, а також вказує на джерело і механізм їх надходження на територію Гірського Алтаю.
Підкреслимо, що більшість з вивчених показників хімічного складу снігової води та ТОСП мають між собою тісні кореляційні зв'язки, що також вказує на єдине джерело їх надходження в атмосферу і механізм перенесення.
Індикатором транскордонних переносів тяжелометалльних відходів гірничо-металургійних підприємств ВКО на територію Гірського Алтаю є талій - один з найбільш токсичних елементів, присутній в рудноалтайскіх рудах в кількості від перших одиниць до перших сотень г / т).
Так, дані ГЕІК -1000 свідчать про аномально підвищений рівень присутності талію у всіх депонують забруднення природних середовищах західній частині Гірського Алтаю (Кац, 1994), на порядок перевищує його вміст в гірських породах регіону, а також кларки в земній корі і грунтах (табл. 1).
Таблиця 1
Рівні присутності талію (мг / кг, мг / дм3) в природних середовищах
в західній частині Республіки Алтай
параметри
Гірські породи
ґрунти
донні опади
природні води
32
278
185
Немає даних
lim
1.4-2.9
1.4-140
0.2-404
Х
1.6
16.1
12.1
0.010-0.027
Найбільш високі концентрації талію в грунтах (30 мг / кг і більше) виявлені поблизу адміністративного кордону ВКО і РА. При русі на північний схід вони поступово зменшується до 10 мг / кг і менше (рис. 2). Середній градієнт цього зниження становить приблизно 1 мг на10 км. Примітна приуроченість максимальних концентрацій талію до верхньої частини ґрунтового профілю і їх помітне зменшення з глибиною, що характерно для аерогенним надходження забруднюючих речовин.
Згідно з даними ТЦ Алтайгеомоніторінг, середньодобове навантаження по талію для атмосферних випадінь в західній частині Республіки Алтай складає 0.3-0.6 г / км2 ∙ добу, а модуль техногенного тиску - 0.18 кг / км2 на рік, що в 20-100 разів вище фонових територій.
Мал. 2. Генералізовані ізоконцентрати талію (мг / кг) в грунтах Республіки Алтай
Слід зазначити, що близький до вищезазначених аномально високий рівень присутності талію в об'єктах навколишнього середовища встановлюється і на суміжній з РА території ВКО. Так, за даними Л.А. Криночкін з співавторами в грунтах, які зазнали впливу підприємств кольорової металургії Рудного Алтаю, вміст талію в глинистої фракції досягає 100-200 г / т.
Настільки високий рівень присутності привнесеного талію в грунтах пояснюється майже повною його втратою (переходом в навколишнє середовище) в процесі багаторічного металургійного переділу поліметалічних руд в Рудному Алтаї, а також його високу летючість і розчинність у водних розчинах.
Щорічне випадання забруднюючих речовин від підприємств Східного Казахстану на площі виявленого мегаореола випадання кислотних атмосферних опадів можуть орієнтовно скласти по сульфатів 10-15 тис. Т, за азотистих сполук - 2-5 тис. Т.
Оцінити обсяги випадання великої комплексу важких металів і супутніх токсичних елементів поліметалічних руд, за наявними в даний час даними, не представляється можливим.
Результати вищенаведених даних дозволяють зробити наступні висновки:
- Отримані і наявні дані дозволяють вважати, що на територію Республіки Алтай і, ймовірно, Алтайського краю протягом більш ніж півстоліття з транскордонними переносами викидів і відходів гірничо-металургійних підприємств Східного Казахстану надходить великий спектр специфічних токсичних елементів, що містяться в переробляються поліметалічних рудах.
- Вноситься токсичні елементи надходять, головним чином, з атмосферними опадами і сухими пилеаерозолямі, масштаби яких значно перевершують надходження цих елементів з глобальними випаданнями.
- Ймовірним індикатором транскордонного переносу "тяжелометалльних" відходів підприємств Східного Казахстану є аномально підвищений рівень присутності талію в природних середовищах на суміжній території Гірського Алтаю.
Див. Також: Результати науково-дослідних робіт щодо з'ясування характеру і масштабів транскордонного переносу забруднюючих речовин на територію Республіки Алтай (скачати)
