Ученые оценят влияние добычи ископаемых на водные ресурсы
Заведующий лабораторией экологической радиологии Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики РАН Евгений Яковлев стал обладателем гранта Президента РФ для молодых кандидатов наук.
Его проект посвящен оценке последствий совокупного влияния горнотехнической деятельности и климатических изменений на водные ресурсы Арктической зоны РФ (на примере Архангельской и Мурманской областей). О том, чем именно будет занят научный коллектив центра, мы спросили непосредственно у Евгения Яковлева.
– Евгений, в чем смысл проекта, который оказался столь значимым, что был одобрен Фондом президентских грантов?
– Запланировано проведение изотопно-гидрохимических исследований в ряде горнопромышленных районов Арктической зоны Российской Федерации. Затем с помощью метода компьютерного моделирования мы оценим влияние антропогенных и природных факторов на состояние водных объектов.
Дело в том, что в сравнении с теми же экосистемами умеренного пояса арктические экосистемы обладают очень низкой буферной способностью, то есть сниженным потенциалом для противостояния резкому изменению собственных свойств при внешнем воздействии. Арктические ландшафты медленно восстанавливаются.
Но в то же время российская Арктика обладает серьезнейшим экономическим потенциалом. В западной ее части – Архангельской и Мурманской областях – располагаются стратегически важные месторождения полезных ископаемых – алмазов, цветных металлов, железа. Разумеется, их разработка влияет на состояние экосистем и, главным образом, на водные объекты – реки и озера. А вода, как известно, – источник жизни.
– В каких районах будут проводиться исследования?
– Естественно, мы не можем охватить два крупных региона полностью, а проведем точечные исследования в горнопромышленных районах: Архангельской области – на территориях, примыкающих к алмазоносным месторождениям в Приморском и Мезенском районах; в Мурманской области будут исследоваться территории Кировского горнопромышленного района, Оленегорска, Ковдора и Мончегорска, где ведется добыча и переработка полезных ископаемых.
Как известно, разработка апатитовых, железорудных и комплексных месторождений, переработка руды ведут к изменению качества водоемов. В Мурманской области промышленная деятельность привела к росту содержания нитратов и сульфатов в воде. Например, на территории Мончегорского промышленного узла, где находятся предприятия цветной металлургии, за годы их эксплуатации произошли негативные изменения качества воды, а выпадение кислотных дождей спровоцировало деградацию растительности в радиусе 10–15 км от Мончегорска.
– Что это значит?
– Там фактически нет деревьев. Деградация растительности не только негативно сказывается на буферной емкости почвенно-растительного покрова в плане защиты подземных вод от загрязнения, но и существенно меняет условия формирования водного баланса в целом. Это означает, что на участках химического выгорания растительности резко возрастает доля потерь воды из-за физического испарения. То есть дождевая вода не доходит до водоемов. Поверхностный сток характеризуется резкими изменениями расходов водотоков в годовом разрезе, это происходит из-за обнуления емкостных свойств ландшафта.
– Какие проблемы свойственны Архангельской области в этом контексте?
– Месторождения алмазов в нашем регионе располагаются рядом с реками, имеющими важное рыбохозяйственное значение: это места нерестилища ценных лососевых пород рыб. Мальки чувствительны к химическому и радионуклидному воздействию. Однако еще более чувствительна кормовая база рыб – это всевозможные ракообразные, пресноводные моллюски, речной планктон. Порог чувствительности этих организмов к радионуклидам – особенно урану – очень низкий. А горная промышленность оказывает воздействие на речную сеть, меняя радиологические характеристики поверхностных вод и донных отложений.
– Чем именно планирует заниматься ваша исследовательская группа?
– Мы займемся оценкой составляющих водного баланса: возьмем множество проб воды, а затем выполним лабораторные исследования для определения ее изотопного и химического состава. В лабораториях Института геодинамики и геологии ФИЦКИА РАН будут изучаться радиоактивные изотопы, а в лабораториях Санкт-Петербургского государственного университета, ставшего нашим партнером по проекту, будут исследоваться стабильные изотопы – дейтерий и кислород-18.
В рамках проекта запланировано проведение анализа климатических трендов в ходе наблюдений. Будет выполнена оценка их потенциального воздействия на водные ресурсы. На основе количественных оценок будут построены математические модели выбранных объектов.
В финале мы должны выполнить прогнозную оценку потенциально возможных изменений состояния водоемов при различных сценариях развития ситуации и выработать проект рекомендаций для предприятий, работающих в этих промышленных зонах.
Константин СВЕТЛОВ
Его проект посвящен оценке последствий совокупного влияния горнотехнической деятельности и климатических изменений на водные ресурсы Арктической зоны РФ (на примере Архангельской и Мурманской областей). О том, чем именно будет занят научный коллектив центра, мы спросили непосредственно у Евгения Яковлева.
– Евгений, в чем смысл проекта, который оказался столь значимым, что был одобрен Фондом президентских грантов?
– Запланировано проведение изотопно-гидрохимических исследований в ряде горнопромышленных районов Арктической зоны Российской Федерации. Затем с помощью метода компьютерного моделирования мы оценим влияние антропогенных и природных факторов на состояние водных объектов.
Дело в том, что в сравнении с теми же экосистемами умеренного пояса арктические экосистемы обладают очень низкой буферной способностью, то есть сниженным потенциалом для противостояния резкому изменению собственных свойств при внешнем воздействии. Арктические ландшафты медленно восстанавливаются.
Но в то же время российская Арктика обладает серьезнейшим экономическим потенциалом. В западной ее части – Архангельской и Мурманской областях – располагаются стратегически важные месторождения полезных ископаемых – алмазов, цветных металлов, железа. Разумеется, их разработка влияет на состояние экосистем и, главным образом, на водные объекты – реки и озера. А вода, как известно, – источник жизни.
– В каких районах будут проводиться исследования?
– Естественно, мы не можем охватить два крупных региона полностью, а проведем точечные исследования в горнопромышленных районах: Архангельской области – на территориях, примыкающих к алмазоносным месторождениям в Приморском и Мезенском районах; в Мурманской области будут исследоваться территории Кировского горнопромышленного района, Оленегорска, Ковдора и Мончегорска, где ведется добыча и переработка полезных ископаемых.
Как известно, разработка апатитовых, железорудных и комплексных месторождений, переработка руды ведут к изменению качества водоемов. В Мурманской области промышленная деятельность привела к росту содержания нитратов и сульфатов в воде. Например, на территории Мончегорского промышленного узла, где находятся предприятия цветной металлургии, за годы их эксплуатации произошли негативные изменения качества воды, а выпадение кислотных дождей спровоцировало деградацию растительности в радиусе 10–15 км от Мончегорска.
– Что это значит?
– Там фактически нет деревьев. Деградация растительности не только негативно сказывается на буферной емкости почвенно-растительного покрова в плане защиты подземных вод от загрязнения, но и существенно меняет условия формирования водного баланса в целом. Это означает, что на участках химического выгорания растительности резко возрастает доля потерь воды из-за физического испарения. То есть дождевая вода не доходит до водоемов. Поверхностный сток характеризуется резкими изменениями расходов водотоков в годовом разрезе, это происходит из-за обнуления емкостных свойств ландшафта.
– Какие проблемы свойственны Архангельской области в этом контексте?
– Месторождения алмазов в нашем регионе располагаются рядом с реками, имеющими важное рыбохозяйственное значение: это места нерестилища ценных лососевых пород рыб. Мальки чувствительны к химическому и радионуклидному воздействию. Однако еще более чувствительна кормовая база рыб – это всевозможные ракообразные, пресноводные моллюски, речной планктон. Порог чувствительности этих организмов к радионуклидам – особенно урану – очень низкий. А горная промышленность оказывает воздействие на речную сеть, меняя радиологические характеристики поверхностных вод и донных отложений.
– Чем именно планирует заниматься ваша исследовательская группа?
– Мы займемся оценкой составляющих водного баланса: возьмем множество проб воды, а затем выполним лабораторные исследования для определения ее изотопного и химического состава. В лабораториях Института геодинамики и геологии ФИЦКИА РАН будут изучаться радиоактивные изотопы, а в лабораториях Санкт-Петербургского государственного университета, ставшего нашим партнером по проекту, будут исследоваться стабильные изотопы – дейтерий и кислород-18.
В рамках проекта запланировано проведение анализа климатических трендов в ходе наблюдений. Будет выполнена оценка их потенциального воздействия на водные ресурсы. На основе количественных оценок будут построены математические модели выбранных объектов.
В финале мы должны выполнить прогнозную оценку потенциально возможных изменений состояния водоемов при различных сценариях развития ситуации и выработать проект рекомендаций для предприятий, работающих в этих промышленных зонах.
Константин СВЕТЛОВ
