Акпамбетова, К. М. Экологические проблемы аридных территорий Казахстана/ К. М. Акпамбетова; А. А. Мусина, Д. М. Джангозина, Т. Н. Калиева //Қарағанды ун-тiнің хабаршысы. Биология. Медицина. География сер

Экологическими проблемами охвачены практически все природные зоны Казахстана, но особенно ярко они проявились в аридных территориях.

Рис. 1. Карта-схема аридной зоны Казахстана

В регионе находятся два военных полигона:

1) полигон «Азгир» расположен на севере Атырауской области. Здесь также проводились атомные взрывы. Созданы 9 емкостей для хранения газа и нефти. Большая часть затоплена высокоминерализованными подземными водами. Работы по консервации и экологической реабилитации не были проведены;

2) полигон «Капустин Яр» функционирует и в настоящее время. Основное назначение полигона - испытание различных видов вооружения. Над полигоном было запущено и взорвано 24 тыс. зенитных управляемых ракет. Здесь испытывалось 177 видов вооружений и боевой техники. Однако в 50-60-х годах XX в. проводились ядерные взрывы в атмосфере (всего 11). С начала эксплуатации полигона в местах падения отделяющих частей ракет пролито большое количество НДМГ (гептила). Необходимо проведение мероприятий для определения реального уровня воздействия полигонов на окружающую среду и здоровье населения.

В Актюбинской области накопители жидких промышленных отходов, расположенных на террасах реки Илек, оказывают существенное влияние на состояние горизонтов подземных вод. Пруды-шламонакопители химического завода являются очагами борного загрязнения, а накопители завода хромовых соединений - источники загрязнения реки Илек хромом.

Центральный Казахстан. В Центральном Казахстане ухудшение экологического состояния связано с разработками месторождений полезных ископаемых. Здесь расположено крупнейшее месторождение угля - Карагандинский угольный бассейн. Освоение и эксплуатация месторождения на протяжении нескольких десятилетий привели к деградации природной среды региона. Сформировались антропогенные формы рельефа, большое развитие получили такие антропогенные процессы, как засоление, заболачивание, подтопление. Активизировались естественные природные процессы. Пыление терриконов загрязняет атмосферу, почвенно-растительный покров на огромные расстояния. Загрязнены поверхностные и подземные воды. Источниками загрязнения служат ОАО «Испат-Кармет», «Карагандарезинотехника», ТЭЦ-1, ТЭЦ-3 и другие предприятия.

На месторождениях железомарганцевых руд Жезказганского региона источниками загрязнения являются карьер и карьерные работы, отвалы вскрышных пород, усреднительные склады марганцевых и железных руд, передвижные дробильно-сортировочные установки, включающие приемные бункера дробилки, грохоты и т.д., склады хранения ГСМ, отвалы угля и золы. В подземных водах месторождения из элементов 1 класса опасности наблюдается повышенное содержание бериллия и фосфора; 2 класса - бария, мышьяка, лития и стронция; 3 класса - марганца и титана.

Балхашский горно-металлургический комбинат (БГМК) является основным предприятием, оказывающим негативное воздействие на экологическое состояние озера Балхаш. По данным Балхашского отделения КазНИИ РК в заливе Торангалык величина выпавших твердых частиц составляет около 200 г/кв.м., в бухте Бертыс - около 30 г/кв.м. Токсичные вещества (медь, цинк, свинец, кадмий, мышьяк и сурьма) вносятся в озеро именно с твердыми выбросами. Бухта Бертыс по степени загрязненности тяжелыми металлами относится к 5 классу загрязнения, залив Торангалык - к 4 классу, открытая часть озера - также к 4 классу загрязнения. Повторный анализ проб воды показал улучшение качества воды в бухте Бертыс, а именно: в 2 раза снизилась среднегодовая концентрация меди; цинка - в 1,6; нефтепродуктов - в 1,8 раза. Наиболее загрязнен нефтепродуктами залив Малый Сарышаган [1].

Река Нура загрязнена промышленными стоками Карагандинского и Темиртауского промрайонов. Содержание ртути в реке в 1997 г. соответствовало 16 ПДК, содержание фенолов - 1,7 ПДК. Соединениями ртути загрязнены и подземные воды в бассейне реки. По данным ОТУ ООС, превышение ПДК в пробах воды составило от 7 до 10 раз. При сбросе воды по каналу Нура-Ишим возможно превышение ртути в реке Есиль от 0,5 до 2 ПДК. Исследования в бассейне реки Нуры необходимы в связи с проблемой водообеспечения столицы Казахстана - г. Астаны - качественной питьевой водой.

Малые реки бассейна Нуры находятся в состоянии деградации и полного исчезновения. Река Нура имеет около 20 значительных притоков порядка. Из них реки Акбастау, Байгожа, Кокпекты, Тузды, Шидерты, Улкен-Кундузды относятся к постоянным водотокам. На долю малых рек приходится весь суммарный речной сток (60,4 млрд. куб.м), формирующийся на территории Казахстана. Малые реки загрязняются фекально-хозяйственными и промышленными водами, содержащими растворенные органические и минеральные вещества и взвешенные частицы. Загрязняющее действие промышленных сточных вод сказывается в заносе в водоемы ядовитых веществ, в изменении физико-химических свойств воды, грунта и т.д. Уровень загрязнения водотоков зависит не столько от размера промышленных зон, сколько от особенностей применяемых технологических процессов. За счет постоянно поступающих шахтных вод минерализация рек Большая и Малая Букпа весной возрастает до 1,4 г/л, осенью - до 2,35 г/л. Эти воды оказывают загрязняющее воздействие на локально-водоносный аллювиально-пролювиальный горизонт подземных вод. В годовом балансе водного питания малых рек подземные воды составляют в среднем 30 %. Эти воды и поступают в малые реки. В результате на фоне различной степени минерализации (от 0,4 до 13,4 %) отмечается загрязненность подземных вод нитратами (до 8 ПДК) и их повышенная окисляемость. Высокое залегание уровня подземных вод в сочетании с их химическим составом и повышенное содержание загрязнителей представляет опасность для алюминиевой и свинцовой оболочек кабеля, а также для некоторых марок цемента и бетона. Многолетние наблюдения за химическим составом вод на посту с. Пролетарское показывают, что в течение ряда лет происходит стойкое фенольное загрязнение - от 2 до 18 ПДК. Основная причина загрязнения фенолом заключается в плоскостном смыве или утечке в поверхностные воды отходов животноводства, а также силосных стоков. Органические вещества, содержащиеся в пробах воды, превышают ПДК в 16,5 раза. Кроме того, отмечаются единичные превышения ПДК в 10-15 раз по нефтепродуктам, попадающим в воды с дизельных станций, подающих воду для орошения [2].

Негативное воздействие на окружающую среду оказывает и соседство с космодромом «Байконыр». Ракетное топливо - гептил - относится к токсичным соединениям 1 класса гигиенической опасности, высокостабилен в почве, хорошо сорбируется и накапливается в объектах окружающей среды, представляя потенциальную угрозу для здоровья населения региона. Исследованиями ГНПО промышленной экологии «Казмеханобр», проведенные в районах падения в 1992-1993 гг., выявлено аномальное содержание гептила в почвенном покрове на глубине 0,7-1,2 м, растительности, в водоемах и донных отложениях. Уровни концентрации НДМГ составили 0,5-2,5 ПДК. Непосредственно в районах падения отделяющихся частей ракетоносителей и в зонах их влияния находятся месторождения полезных ископаемых и водозаборы подземных вод [3].

Географический анализ экологической ситуации Карагандинской области, подпадающей в зону действия космодрома, включает задачи изучения атмосферных изменений воздушного пространства, рельефа местности как фактора распределения и накопления компонентов ракетного топлива (КРТ), определения степени загрязнения КРТ поверхностных и подземных вод, определения степени экологического риска исследуемой территории. Для анализа последствий воздействия запусков, оценки и прогноза экологического состояния районов эксплуатации РН «Протон» необходимо определение вертикального распределения основных характеристик атмосферного воздуха «до» и «после» взлета космической ракеты, установление связи между количеством полетов и изменением качества состояния атмосферного воздуха, а также степени, причины и последствий радиационного загрязнения атмосферы. На территории исследования распределение и накопление ракетного топлива будет находиться в прямой зависимости от степени расчленения рельефа. При геоморфологическом картировании необходимо, прежде всего, обращать внимание на микроформы рельефа [4]. Концентрации гептила сосредоточены в местах стока талых, грунтовых и подземных вод, в понижениях рельефа (рытвины, эрозионные бороздки, ложбины, саи и т.д.) В этих местах отмечается высокое содержание НДМГ в растениях, что связано с хорошей растворимостью в воде и усвояемостью растениями. Стабильность гептила зависит от типа и структуры почвы. Если песчаная почва поглощает до 40 % попавшего в почву НДМГ, то глинистая - способна сорбировать до 90 %. До 40 % гептила, в зависимости от типа почв, может сохраняться до 1 года и более. Над областью проходят две трассы ракет: западная и центральная. Такое положение требует анализа влияния экологической ситуации региона на динамику и расселение населения, на состояние земельных ресурсов и их использование в хозяйстве, а также на развитие и территориальную организацию хозяйства.

Современная антропогенная нагрузка на аридные геосистемы Центрального Казахстана создает напряженную экологическую ситуацию в регионе, где устанавливаются критические состояния ландшафтов, приводящие к нарушению их устойчивости и структуры. Применяемые до настоящего времени химические детоксиканты НДМГ сами наносят непоправимый вред, вызывая эффект «выжженной» земли.

Основная экологическая проблема не только Южного Казахстана, а и республики в целом, связана с величайшей катастрофой XX в. - высыхание Аральского моря. Эта проблема относится к разряду глобальных экологических проблем. В настоящее время высохшее дно Аральского моря представляет собой безжизненную песчаную пустыню площадью более 27 тыс. кв. км. С поверхности этой пустыни ежегодно в атмосферу Земли поднимается до 75 млн. тонн песка и пыли. Кроме этого, с поверхности солончаков в атмосферу выносятся тонкодисперсная пыль и соль, которые механически не осаждаются и не регистрируются обычными приборами. Количество такой ядовитой соли, включая и размельченный опад однолетних солянок, может достигнуть 65 млн. т/г. Они поднимаются ветром на высоту нескольких километров, образуя солепылевые облака, и переносятся на громадные расстояния [5].

Аральское море благотворно влияло на климат Приаралья, снижая летнюю жару и уменьшая дефицит влаги в воздухе. В настоящее время безморозный период в пустыне Кызылкум сократился почти на 20 дней, участились ранние осенние и поздние весенние заморозки. Процесс высыхания Аральского моря оказал воздействие на все природные компоненты региона.

Учеными предлагаются различные проекты и рекомендации по спасению Арала. По данным А.А.Турсунова, для реабилитации Малого Арала необходимо поднять фоновый уровень до отметки 46 м., что соответствует его морфометрическим характеристикам и позволит обводнить залив Большой Сарышыганак, являющийся основным поставщиком сульфатного загрязнения атмосферы Земли. Водосборное сооружение, позволяющее ограничить подъем уровня Малого моря после достижения искомой отметки, необходимо разместить на западной оконечности о. Кокарал, где на месте высохшего пролива сохранилась глубокая эрозионная ложбина. Это позволит быстро распреснить воды Малого моря и ускорит реабилитацию его биоценоза. После наполнения Малого Арала излишки воды должны сбрасываться в Большой Арал, уровень которого, как показывают космические снимки, в 1988 г. начал подниматься [6].
Рис. 2, «Караваны пустыни» [8]

Экологические проблемы Или-Балхашского региона связаны с процессами болотообразования, затопления и засоления. Активизация данных процессов вызвана антропогенной деятельностью. Здесь находятся орошаемые массивы рисосеяния, пастбищные угодья. Процессы заболачивания в долине реки Или активизировались в результате зарегулирования Канчагайским водохранилищем и забором воды на орошение. Крупные участки заболачивания приурочены к прибрежной полосе озера Балхаш.

Акдалинский массив орошения расположен в низовье реки Или. Массив используется под рисовый севооборот. Появление рисовых чеков, оросительной и коллекторно-сбросной сети массива изменило рельеф местности. При проектировании не были учтены низкая дренируемость территории, на которой сооружены каналы дренажной сети, интенсивная фильтрация из оросительных каналов. В результате недостаточного оттока дренажно-сбросных вод с орошаемых земель произошло засоление и заболачивание значительных площадей массива.

На Акдалинском и Каратальском орошаемых массивах сложились характерные природно-территориальные комплексы ландшафтов. В понижениях рельефа образовались фильтрационные озера; на резервах оросительных каналов и руслах староречий вследствие разлива сбросных вод с орошаемых полей образовались солончаки [7].

Таким образом, экологические проблемы аридной зоны Казахстана имеют не только региональный, но и международный уровень. Президент Республики Казахстан Н.А.Назарбаев четко определил целый комплекс сложных природоохранных мероприятий, в частности, по Или-Балхашскому региону:

- оптимизация структуры сельскохозяйственного производства, внедрение маловлагоемких культур;

- внедрение водосберегающих технологий в сельскохозяйственном производстве, в промышленности и коммунально-бытовом секторе;

- повышение эффективности очистных систем до уровня, позволяющего сбрасывать сточные воды в открытые водоемы;

- максимальное приближение энергетических попусков к естественным природным ритмам в дельте реки Или;

по горно-рудным территориям:

- нейтрализация воздействия многочисленных накопителей промышленных отходов на окружающую среду;

- вторичная переработка и извлечение полезных компонентов по современным технологиям из отвалов, хвостов, с последующей рекультивацией накопителей пустых пород;

- решение проблемы подрабатываемых городских территорий, разработка методов экологически безопасной выемки угля;

- разработка комплекса мероприятий по ликвидации или существенному снижению последствий крупномасштабных нарушений геологической среды, в том числе изменений уровня подземных вод;

- полное прекращение производств, связанных с применением ртутных катализаторов, демеркуризация производственных площадок, контроль за загрязненными ртутью донными отложениями реки Нуры.
Список литературы

1. Акпамбетова КМ. Экологические последствия разработок месторождений полезных ископаемых на окружающую среду // Актуальные проблемы здоровья человека и формирование среды обитания: Материалы междунар. науч.-практ. конф. - Караганда, 2002. - С. 23-27.

2. Акпамбетова К.М. Эколого-геоморфологическая характеристика малых рек бассейна Нуры. - Современные проблемы геоэкологии и созологии //Доклады междунар. науч.-практ. конф. — Алматы. 2001. - С. 283-285.

3. Акпамбетова К.М., Айтуганов К.А., Абиева Г.Б. Ландшафтно-геохимические исследования Центрального Казахстана // Материалы междунар. науч.-практ. конф. Вестник КарГУ. Специальный выпуск. - № 1 (21). - 2001. - С. 67-69.

4. Акпамбетова К.М., Кожахмет М.К. Географический анализ экологической ситуации зон воздействия космодрома «Байконур» и пути их решения // Материалы междунар. науч.-практ. конф. Вестник КарГУ. Специальный выпуск. - № 1(21). - 2001. - С. 66-67.

5. Турсунов А.А. Отвратить беду / Арал: сегодня и завтра. - Алма-Ата: Кайнар. - 1990. - С. 98-113.

6. Турсунов А.А., Маштаева Ш.И. Рекомендации по сохранению условий гидроэкологической устойчивости казахстанской части Приаралья и реабилитации Малого Арала // Экологические проблемы водных ресурсов и орошаемых земель Казахстана: Сб. ст. - Алматы, 2000. - С. 16-29.

7. Куанышбаев С.Б., Ранова С. Антропогенные процессы рельефообразования в пределах равнинной части Или-Балхашского региона. Жандаевские чтения: Материалы междунар. науч.-практ. конф.- Алматы, 2001. - С. 113-117.