Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Экологические последствия деятельности горнодобывающих предприятий для донных сообществ водотоков Алтая

В связи с интенсивной эксплуатацией минерально-сырьевых ресурсов и нерациональным подходом к использованию водных ресурсов значительное воздействие на состояние окружающей среды, в т.ч. водных экосистем, оказывают антропогенные факторы. В результате деятельности горнодобывающих предприятий происходит локальное изменение всех компонентов окружающей природной среды и ландшафтов в целом [1]. Многолетнее функционирование горнодобывающих и горноперерабатывающих предприятий приводит к трансформации почвенно-растительного покрова, возникновению техногенных форм рельефа, ухудшению качества поверхностных вод. Значимая роль в локальном загрязнении компонентов природной среды предприятиями горнометаллургического комплекса принадлежит тяжелым металлам [2].

Алтайская горная страна, в пределах которой расположены верхние участки водосборных бассейнов р. Обь и р. Иртыш, относится к наиболее старейшим горнорудным районам России и Казахстана и известна запасами полиметаллических, медных, свинцовых руд, золота и серебра. В настоящее время наиболее активная добыча руд ведется в юго-западной части Алтая (Рудный Алтай), большая часть которого относится к бассейну р. Иртыш. Менее освоены Северо-Восточный и Юго-восточный Алтай (бассейн р.Обь), однако, они относятся к районам с перспективными разведанными запасами металлических руд. К крупнейшим горнодобывающим предприятиям Юго-восточного Алтая до 1990-х годов относилось Акташское горно-металлургическое предприятие (АГМП), занимавшееся добычей ртути. С начала 1990-х годов горнодобывающую деятельность предприятие прекратило и стало заниматься утилизацией ртутьсодержащих отходов. Однако на водосборе реки сохранились отвалы некондиционных руд, характеризующиеся повышенным содержанием тяжелых металлов [2]. Основными факторами влияния добычи полезных ископаемых на окружающую среду являются: сбросы сточных вод; утечки, испарение и фильтрация рабочих и обезвреженных растворов; плоскостной смыв и ветровой перенос руд, грунтов и технологических отходов [3].

Одним из наиболее объективных и надежных показателей экологического состояния водоема и общего уровня антропогенной нагрузки на него являются донные отложения, т.к. они отражают многолетние процессы накопления и трансформации веществ в водоеме [4]. В системе экологического мониторинга поверхностных вод и донных отложений в последнее время происходит переход от чисто химических методов на биологические, которые основаны на биоиндикации и позволяют оценивать совокупное воздействие различных факторов среды [5]. Одним из самых распространенных объектов в системе биомониторинга экологического состояния водоемов являются бентосные беспозвоночные, т.к. они широко распространены, приурочены к определенному биотопу, имеют высокую численность, относительно крупные размеры продолжительный срок жизни, достаточный чтобы аккумулировать загрязняющие вещества за длительный период времени [6].

Цель данной работы - оценка особенностей состава и структуры сообществ донных макробеспозвоночных горных водотоков Алтая, находящихся в зоне влияния горнодобывающих предприятий.

Оценку экологического состояния водных объектов проводили на основе исследований донных макробеспозвоночных водотоков, расположенных в зоне деятельности ООО "Акташское горно­металлургическое предприятие" (АГМП): р. Ярлыамры, Чибитка, р.Чуя, р.Катунь (у п.Иня) и рудника «Веселый» (Синюхинское золото-медное месторождение): р. Синюха, р. Сейки, в р. Ынырга, р. Саракокша (приток р. Бия). Для сравнения использованы материалы по распределению макробеспозвоночных в водотоках бассейна р. Ульба (в зоне деятельности предприятий горнодобывающего комплекса «Казцинк», «Титано-магниевый комбинат», «Ульбинский металлургический завод») [7].

Особые затруднения при гидробиологическом мониторинге поверхностных вод представляет количественная оценка степени изменения экосистемы. Подавляющее большинство биотических индексов, используемых в экологическом мониторинге поверхностных вод, разработано для органического загрязнения. В настоящее время специфических индексов, учитывающих особенности реакций сообществ гидробионтов на загрязнения тяжелыми металлами не существует. В мировой практике наиболее часто для индикации загрязнения тяжелыми металлами, в том числе в результате горнодобывающей деятельности, используют следующие показатели: число видов и численность ЕРТ (веснянок, поденок и ручейников), общее число видов, среднее число особей одного вида [8, 9, 10, 11].

Для определения экологического состояния водного объекта, оценки степени нарушения экосистемы возможно использование двух подходов: первый - сравнение показателей с эталонными для данного участка реки; второй - сравнение с нормативными значениями. Первый подход позволяет учитывать региональные особенности состава и структуры сообществ; второй дает возможность сравнивать оценки, сделанные для различных регионов. Многие структурные характеристики сообществ (число видов, родов, семейств, индексы видового разнообразия), не имеют универсальной градации и поэтому для оценки экологического состояния могут использоваться только в сравнении с эталонными створами.

Большинство индексов, используемых в системах биологического мониторинга поверхностных вод в странах ЕС и США, основаны на снижении таксономического разнообразия чувствительных групп гидробионтов по мере увеличения уровня загрязнения водотоков. Однако снижение биоразнообразия может быть вызвано не только увеличением уровня антропогенного загрязнения, но и изменением естественных биотических и абиотических условий. В связи с этим нами были проанализированы изменения некоторых биотических индексов на фоновых участках реки (табл. 1).

Таблица 1

Значения некоторых биотических индексов на фоновых для р. Ярлыамры створах

Примечание: Н - индекс видового разнообразия (по Шеннону), TBI - биотический индекс р. Трент, BMWP - Biological Monitoring Working Party Index, ASPT - Average Score Per Taxon Index, EPT - число видов веснянок, поденок и ручейников, EBI - расширенный биотический индекс Вудивисса, s - число видов.

В связи со значительной вариацией индексов BMWP и EPT на фоновых участках, а также схожестью амплитуды колебаний этих индексов на фоновых и загрязненных участках реки (табл. 2) использование этих индексов для индикации экологического состояния малых горных водотоков бассейна р. Чуя ограничено и возможно только в качестве дополнительных показателей. Значения остальных индексов соответствуют 1-2 классу качества. В связи с невысоким таксономическим разнообразием, свойственным малым водотокам, фоновые значения биотического индекса Вудивисса (TBI) также оказались невысокими (6).

Значения некоторых биотических индексов в речной системе Ярлыамры-Чибитка-Чуя

Значения большинства биотических индексов (TBI, BMWP, EPT, EBI) увеличиваются в ряду рек Ярлыамры-Чибитка-Чуя и свидетельствуют об улучшении экологического состояния водотоков по мере удаления от источника загрязнения - АГМП. Абсолютные значения индексов TBI, BMWP, EBI, ASPT соответствуют для р. Ярлыамры 5-6 классу качества, р. Чибитки - 1-4 классу, р.Чуя - 1-3 классам. Однако, вариабельность индекса видового разнообразия Шеннона на загрязненных участках по сравнению с фоновыми практически не изменилась, а индекса BMWP даже снизилась. Исключение этих индексов из рассмотрения позволяет оценить состояние р. Ярлыамры как грязное (5-6 класс), р. Чибитки - очень чистое-умереннозагрязненное (1-3 класс), р.Чуя - очень чистое-чистое (1-2 класс). Минимальная вариабельность на фоновых участках и максимальная - по мере удаления от источника загрязнения отмечена для индекса TBI, что и позволяет рекомендовать его для оценки экологического состояния высокогорных водотоков. В качестве дополнительных могут быть использованы индексы EBI и ASPT.

Использование другого подхода - сравнение биотических индексов с фоновыми значениями - позволяет классифицировать экологическое состояние р.Чуя как фоновое, р. Чибитка - как слабозагрязненное и р. Ярлыамры - как загрязненное (3-4 класс качества).

Минимальные значения биотических индексов в зоне деятельности рудника «Веселый» отмечены в р. Синюха, максимальные значения - преимущественно в р. Саракокша. Расширенный биотический индекс Вудивисса давал завышенную по сравнению с другими индексами оценку качества воды и, вероятно, не может быть использован для данного типа водотоков. Сточные воды горнодобывающего предприятия «Рудник «Веселый» приводят к снижению общего видового богатства макробеспозвоночных водотока, сокращению числа чувствительных к загрязнению таксономических групп. Однако, качество среды обитания гидробионтов быстро восстанавливается и уже в р. Сейка, принимающей воды р. Синюха, соответствует фоновым значениям. Оценка качества воды по биотическим индексам в целом соответствовала оценке по гидрохимическим показателям [12], диагностировавшим существенное ухудшение качества воды в р. Синюха и незначительное -в остальных водотоках данной речной системы. Значения большинства биотических индексов свидетельствуют о «высоком» качестве воды в р. Саракокша, «хорошем» - в р. Сейка и р. Ынырга, «низком» - в р. Синюха.

Таким образом, для горных водотоков бассейна р. Обь, находящихся в зоне влияния горнодобывающих предприятий, характерно снижение общего видового богатства, а также числа видов чувствительных к загрязнению групп гидробионтов (преимущественно веснянок, поденок и ручейников) по мере увеличения уровня загрязнения водотоков тяжелыми металлами. На фоне низких значений или значительных сезонных колебаний численности и биомассы гидробионтов малых высокогорных водотоков, эти показатели на фоновых и загрязненных участках водотоков достоверно не отличались.

На устьевых участках р. Туры (левый приток р.Обь) в связи с увеличением содержания тяжелых металлов отмечено снижение видового богатства, численности и биомассы, сокращается число чувствительных видов (поденок, веснянок, ручейников) и возрастает число устойчивых (личинок двукрылых и олигохет) [13]. Исследования, проведенные в Швейцарии, США, Эквадоре, Перу, Японии показывают, что загрязнение воды тяжелыми металлами (цинк, медь, кобальт, молибден, кадмий и их смесями), в том числе в результате горнодобывающей деятельности, приводит к снижению видового разнообразия гидробионтов и изменению таксономической структуры сообществ [11, 15, 16, 14, 17]. Эти изменения связаны с элиминацией чувствительных к загрязнению видов беспозвоночных. Среди наиболее чувствительных к загрязнению тяжелыми металлами таксономических групп названы поденки, веснянки и ручейники семейств Heptageniidae, Ephemerellidae, Taeniopterygidae, Capniidae и Leptoceridae ([15, 18].

Таким образом, разнотипные таксономическому составу макробеспозвоночных донные сообщества рек, различающихся по морфометрическим, гидрофизическим и гидрологическим характеристикам проявляют общие черты реакций на загрязнения сточными водами металлургических предприятий. Эта реакция проявляется в снижении общего видового богатства донных сообществ, сокращении числа видов чувствительных к загрязнению таксономических групп макробеспозвоночных. Специфических реакций на отдельные виды загрязнителей не выявлено.

ВЫВОДЫ

Оценка экологического состояния рек, находящихся в зоне деятельности предприятий горнодобывающего комплекса позволяет классифицировать экологическое состояние р.Чуя, р. Катунь, р. Саракокша, р. Сейка и р. Ынырга, как фоновое, р. Чибитка - как слабозагрязненное и р. Ярлыамры и р. Синюха - как загрязненное.

При загрязнении горных водотоков бассейна р. Обь тяжелыми металлами отмечено снижение общего видового богатства донных сообществ, сокращение числа видов чувствительных к загрязнению таксономических групп макробеспозвоночных (веснянок, поденок, ручейников).

Специфических реакций на отдельные виды загрязнителей не выявлено

Индексы TBI, BMWP, EPT, EBI и ASPT, принятые в системах биологического мониторинга поверхностных вод в странах ЕС и США для индикации органического загрязнения, можно применять для оценки уровня загрязнения тяжелыми металлами горных водотоков Алтая.

При отсутствии региональных модификаций биотических индексов оценку качества воды можно проводить только в сравнении с фоновыми створами.

Разнотипные таксономическому составу макробеспозвоночных донные сообщества рек, различающихся по морфометрическим, гидрофизическим и гидрологическим характеристикам проявляют общие черты реакций на загрязнения сточными водами металлургических предприятий.

 

ЛИТЕРАТУРА

  1. 1. Махинов А.Н., Шевцов М.Н., Махинова А.Ф., Корнеева Н.И., Экологические последствия строительства горнодобывающих предприятий в северных районах Хабаровского края. - Вестник ТОГУ. - 2010. - № 3 (18). - С. 115-122.
  2. Пузанов А.В., Робертус Ю.В., Горбачев И.В., Бабошкина С.В., Любимов Р.В. Загрязнение окружающей среды под влиянием горнодобывающих и горноперерабатывающих предприятий Алтая // Проблемы региональной экологии. - №6. - 2008. - С. 28-32.
  3. Кивацкая А.В. Эколого-геохимические последствия кучного выщелачивания золота (на примере ОАО «Рудник «Веселый», Республика Алтай). - Автореф. дис... к.г.н. - Томск, 2006. - 24 с.
  4. Бреховских В.Ф Донные отложения Иваньковского водохранилища: состояние, состав, свойства. - М.: Наука, 2006. - 176с.
  5. Семенченко В.П. Принципы и системы биоиндикации текучих вод. - Минск: Орех, 2004. - 125 с.
  6. Баканов, А.И. Использование зообентоса для мониторинга пресноводных водоемов / А.И. Баканов // Биология внутренних вод. - 2000. -№ 1. - С. 68-82.
  7. Евсеева А.А., Яныгина Л.В. Макрозообентос реки Ульба (Восточный Казахстан) в условиях антропогенной нагрузки // Мир науки, культуры, образования. - 2010. - №6, ч. 1. - С. 258-262.
  8. Kaye A. The effects of mine drainage water from Carrock Mine on the water quality and benthic macroinvertebrate communities of Grainsgill Beck // Earth & Environment 2005. - 1. - P. 120-154.
  9. Maret T.R., Cain D.J., MacCoy D. E., Short T.M. Response of benthic invertebrate assemblages to metal exposure and bioaccumulation associated with hard-rock mining in northwestern streams, USA // Journal of the North American Benthological Society. - 2003. - V. 22, Iss. 4. P. 598-620.
  10. Tarras-Wahlberg N.H., Flachie A., Lane S.N., Sangfors O. Environmental impacts and metal exposure of aquatic ecosystems in rivers contaminated by small scale gold mining: the Puyango River basin, southern Ecuador // The Science of the Total Environment. - 2001. - v. 278. - P. 239-261.
  11. Iwasaki Y., Kagaya T., Miyamoto K.-i., Matsuda H., Sakakibara M. Effect of zinc on diversity of riverine benthic macroinvertebrates: Estimation of safe concentrations from field data. Environmental Toxicology and Chemistry, 2011 v.30: 2237-2243. doi: 10.1002/etc.612
  12. Сакладов А.С. Характер и масштабы влияния на окружающую среду отходов горнодобывающих предприятий республики Алтай. -Автореф.дис. .к.г.-м.н. - Томск, 2008. - 24 с.
  13. Исаченко-Боме Е. А. Оценка современного состояния водных экосистем бассейна реки Туры по структуре макрозообентоса в условиях хронического антропогенного воздействия. - Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. - Борок, 2004. - 24 с.
  14. Beltman D..J, Clements W.H., Lipton J., Cacela D. Benthic invertebrate metals exposure, accumulation, and community level effects downstream from a hard-rock mine site. // Environ. Toxicol. Chem. - 1999. - v. 18, №2. - P. 299-307.
  15. Courtney L.A., Clements W.H. Sensitivity to acidic pH in benthic invertebrate assemblages with different histories of exposure to metals. // J. Nam. Benthol. Soc. - 2000. - v. 19, № 1. - P. 112-127.
  16. Malmqvist B, Hoffsten P.O. Influence of drainage from old mine deposits on benthic macroinvertebrate communities in central Swedish streams. // Water Res. - 1999. - v. 33, №10. - P. 2415-2423.
  17. De Pauw N., Gabriels W., Goethals P.L.M. River monitoring and assessment methods based on macroinvertebrates. // Biological monitoring of rivers. Applications and perspectives. - Chichester: John Wiley & Sons, 2006. - P. 113-134.
  18. Beasley G., Kneale P. E. Investigating the influence of heavy metals on macroinvertebrate assemblages using Partial Canonical Correspondence Analysis // Hydrology and Earth System Sciences. - 2003. - v. 7. - P. 221-233.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.