Геоэкологические условия региона КМВ. 

Геоэкологическая карта.

Загрязнение геологической среды.

Состояние почв и пород зоны аэрации

Одним из показателей экологического состояния геологической среды является характер загрязнения почв и грунтов зоны аэрации, принимающих основную долю антропогенного воздействия. На территории региона КМВ эти показатели зависят как от вида хозяйственной деятельности человека, так и определяются природными геохимическими факторами.

Состояние почв и грунтов зоны аэрации по превышению ПДК тяжелых металлов на большей части региона КМВ является умеренно опасным (граф. прил. 5), в основном, из-за повышенного фонового содержания Ba (более 400 мг/кг) [187, 245]. Опасные концентрации (600-800 мг/кг) Ba содержатся в почвах Минераловодской равнины, преимущественно на территориях, прилегающих к городам-курортам КМВ, крупным сельским населенным пунктам и на территориях с интенсивным земледелием, где на повышенное природное фоновое содержание Ba накладывается еще и антропогенная нагрузка от выбросов промышленных предприятий и применения минеральных и органических удобрений.

Опасные концентрации стронция и бария содержатся в почвах горной части региона КМВ к западу от г. Кисловодск и к югу от с. Учкекен, тяжелых металлов Ni, Cо, Mo, Cu - в почвах территорий, прилегающих к г.г. Черкесск и Георгиевск, и их происхождение носит целиком антропогенный характер [245].

Чрезвычайно опасное загрязнение почв тяжелыми металлами (V, Cu, Ni, Cо, Mo) выявлено на участках интенсивного земледелия вдоль канала Широкий и вокруг г. Минеральные Воды (As, Cr, Zn), где сосредоточены крупные промышленные предприятия, погрузочно-разгрузочные площадки железнодорожного транспорта, дачные массивы и аэропорт регионального значения.

Чрезвычайно опасная концентрация цинка и мышьяка содержится в почвах и породах зоны аэрации на участках вокруг отстойников Кавминводских объединенных и Минераловодских ОСК, мышьяка - на водоразделах рек Подкумок, Бугунта, Дарья и Кума, где его повышенное содержание связано с естественной миграцией из мергелей палеогена [186].

На локальном участке южнее оз. Тамбукан почвы загрязнены ванадием в концентрациях, достигающих чрезвычайно опасных значений. Присутствие ванадия здесь связано с применением удобрений на близлежащих дачных участках и богарных пашнях.

Наиболее сильно загрязнены тяжелыми металлами и барием почвы на отдельных участках склонов гор-лакколитов. Содержание As, Ba, Pb, Sr в почвах горы Бештау достигает опасных и чрезвычайно опасных концентраций, а в породах зоны аэрации присутствуют умеренно опасные концентрации Cu и Be. Наличие этих тяжелых металлов связано с их миграцией по склонам из отвалов горных пород, оставшихся после разработки штолен для добычи урановой руды. При проведении геоэкологических работ Ростовским государственным университетом на южном склоне горы Бештау выделены локальные участки вдоль балки Гремучка с чрезвычайно опасным загрязнением почв хромом (до 2000 мг/кг) и цинком (400 мг/кг) [111].

Чрезвычайно опасная концентрация тяжелых металлов содержится в почвах на участках, приуроченных к полигонам свалок ТБО. Здесь содержание тяжелых металлов иногда превышает ПДК в 20-30 раз [186, 187].

Степень загрязнения почв и грунтов зоны аэрации практически всех населенных пунктов региона КМВ оценивается как умеренно опасная с наличием локальных участков, приуроченных к промзонам городов, где содержание тяжелых металлов (Cu, Sn, Pb, Zn, Cо, Sr, Ag) во много раз превышает чрезвычайно опасные концентрации [186, 187, 245].

Содержание нефтепродуктов в почвах и грунтах зоны аэрации в зонах влияния крупных нефтебаз и в промзонах городов редко превышает умеренно опасные концентрации (180 мг/кг).

Умеренно опасные концентрации радионуклидов содержатся в почвах и породах зоны аэрации в местах выходов на дневную поверхность субинтрузивов и прилегающей к ним части склоновых образований (горы Бештау, Бык, Верблюд, Змейка и др.), на участках развития радиоактивных травертинов (горы Железная, Машук) и на площади, прилегающей к хвостохранилищу ЛПО «Алмаз» [187].

Изучение загрязнения почв и грунтов зоны аэрации пестицидами (ГХБ, α-ГХЦГ,
γ-ГХЦГ, ДДТ) при проведении региональной геоэкологической оценки территории региона КМВ выполнялось выборочно на участках расположения типовых потенциальных источников загрязнения - складах ядохимикатов и сельскохозяйственных участках, обрабатываемых пестицидами. Здесь содержание остаточных количеств пестицидов не превысило допустимых концентраций.

Загрязнение донных осадков

Содержание нормируемых компонентов в донных осадках поверхностных водотоков и водоемов редко достигает опасных концентраций за исключением Ba, содержание которого варьирует от 600 до 1100 мг/кг, что является его фоновой концентрацией для водотоков региона КМВ [186, 187, 245]. Отсутствие опасных концентраций загрязняющих веществ в донных осадках связано с хорошей проточностью водотоков, невысокими сорбционными свойствами песчанистых и гравийно-галечниковых грунтов, слагающих дно водотоков, и выносом компонентов-загрязнителей за пределы региона КМВ.

Особо следует отметить чрезвычайно опасное загрязнение иловых осадков озера Тамбукан, где содержание свинца превысило ПДК в 18 раз, а никеля в 125 раз, что связано с газовыми выбросами от двигателей внутреннего сгорания автомобилей на проходящей рядом автомагистрали «Кавказ» [126].

Загрязнение подземных вод

Одной из самых главных экологических характеристик грунтовых вод является их минерализация, определяющая возможность использования воды для питьевого водоснабжения.

В регионе КМВ пресные грунтовые воды с наиболее благоприятным экологическим состоянием развиты в границах распространения горных ландшафтов (граф.
прил. 6), сложенных меловыми и юрскими отложениями, перекрытыми маломощным четвертичным покровом. Остальная часть региона характеризуется локальным распространением пресных грунтовых вод, которые приурочены к аллювиальным отложениям речных террас. Грунтовые воды предгорных равнин, распространенные на водоразделах и их склонах, на высоких речных террасах, имеют минерализацию 3-
10 г/дм3, иногда под влиянием техногенных факторов достигающую 20 г/дм3 (поля фильтрации и испарения ОСК г. Минеральные Воды).

Содержание тяжелых металлов в грунтовых водах на большей части территории КМВ не превышает умеренно опасных концентраций.

Наиболее распространенным загрязняющим элементом является барий, концентрация которого в грунтовых водах практически везде, за исключением некоторых участков горной части территории КМВ, превышает предельно допустимые нормы. Часто грунтовые воды содержат умеренно опасные концентрации марганца, титана, стронция, железа, реже никеля и лития. Повсеместное повышенное содержание этих элементов (1,5-3 ПДК) указывает на их природное происхождение и является фоновым для региона КМВ. Под влиянием техногенных факторов содержание тяжелых металлов в грунтовых водах на отдельных участках достигает опасных и чрезвычайно опасных концентраций.

Чрезвычайно опасные и опасные концентрации тяжелых металлов содержатся в грунтовых водах на площадях, приуроченных к зонам техногенного влияния городов Пятигорск, Минеральные Воды и Ессентуки. Чрезвычайно опасная степень загрязнения грунтовых вод здесь целиком обусловлена антропогенными факторами.

Значительный вклад в загрязнение геологической среды в районе г. Пятигорск вносят штольневые воды горы Бештау, сбрасываемые в эрозионную сеть и используемые для полива дачных участков. Здесь грунтовые воды содержат чрезвычайно опасные концентрации бериллия (7-150 ПДК), алюминия (до 56 ПДК), железа (до 100 ПДК), марганца (до 74 ПДК), лития (до 13 ПДК), бария (до 10 ПДК) и титана (до 15 ПДК) [187, 314]. Помимо загрязнения геологической среды тяжелыми металлами, в районе горы Бештау происходит загрязнение грунтовых вод естественными радионуклидами. Здесь содержание урана в грунтовых водах достигает аномально высоких значений - до 4,1*10-5 г/дм3. Поступление естественных радионуклидов в грунтовые воды происходит путем инфильтрации загрязненных штольневых вод и атмосферных осадков через высокорадиоактивные отвалы пород из штолен.

Чрезвычайно опасные концентрации бериллия до 50 ПДК, фосфора до 8000 ПДК, марганца до 200 ПДК, титана до 200 ПДК, алюминия до 25 ПДК, лития до 20 ПДК, бария до 60 ПДК содержатся в грунтовых водах на площадях зоны влияния полей фильтрации и испарения ОСК г. Минеральные Воды и объединенных Кавминводских ОСК. Здесь происходит также повышение минерализации грунтовых вод в 5-10 раз, а содержание нитратов достигает 90 ПДК.

Чрезвычайно опасные концентрации бериллия (до 20 ПДК) и бария (до 12 ПДК) характеризуют грунтовые воды в районе горы Золотой Курган. Здесь аномально высокое содержание этих элементов связано с их природным выносом из интрузивных пород неогена и с антропогенной сельскохозяйственной деятельностью [187].

Чрезвычайно опасную степень загрязнения марганцем (до 68 ПДК) и литием
(до 23 ПДК) имеют грунтовые воды аллювиальных отложений р. Джемуха.

Опасная концентрация тяжелых металлов содержится в грунтовых водах вокруг действующих и закрытых полигонов свалок ТБО (г.г. Кисловодск, Учкекен [186], Пятигорск, Ессентуки). Здесь основными элементами-загрязнителями, помимо органических соединений, являются титан, марганец, свинец, бериллий, железо, литий и ванадий.

Чрезвычайно опасная концентрация (до 19 ПДК) нефтепродуктов содержится в грунтовых водах аллювиальных отложений р. Кума в районе промышленной зоны г. Минеральные Воды. До 22 ПДК нефтепродуктов содержится в грунтовых водах на территории склада ГСМ ФГУАП «Кавминводыавиа» в г. Минеральные Воды.

Опасной и умеренно опасной степенью загрязнения нефтепродуктами (3-12 ПДК) характеризуются грунтовые воды на площадях, где расположены склады хранения ГСМ (крупная нефтебаза в г. Пятигорске, АЗС в промзоне г. Кисловодск, АЗС № 9 в п. Кавказский).

В целом грунтовые воды на территории региона КМВ характеризуются умеренно опасной степенью загрязнения тяжелыми металлами, нефтепродуктами, пестицидами и радионуклидами, за исключением локальных, довольно многочисленных, участков, приуроченных к небольшим очагам загрязнения (животноводческие фермы, склады ГСМ, места хранения минеральных удобрений, стихийные свалки ТБО и т.д.), спорадически распространенным по всему региону. Основными химическими элементами, достигающими опасных и чрезвычайно опасных концентраций в грунтовых водах в этих случаях являются барий, фосфор, алюминий, марганец, титан, реже бериллий и стронций. Повышенное содержание этих элементов в грунтовых водах может иметь и природный генезис за счет их выноса из неглубоко залегающих коренных пород неогена и палеогена.

Особо следует отметить загрязнение грунтовых вод нитратами, нитритами и солями аммония, имеющее явно антропогенный характер. Эти элементы содержатся в грунтовых водах почти всех населенных пунктов региона КМВ. Степень концентрации их редко достигает опасных и чрезвычайно опасных значений, хотя в ряде случаев наблюдается стабильный рост концентрации соединений азота в грунтовых водах и увеличение площадей загрязнения (с.с. Юца, Нагутское, Константиновское, Боргустанская и Левоберезовский [186] и т.д.).

Напорные подземные воды, как пресные, так и минеральные, в целом на территории региона КМВ характеризуются допустимой и умеренно опасной степенью загрязнения тяжелыми металлами. Санитарно-бактериологическое состояние подземных вод на всех месторождениях региона КМВ в целом удовлетворительное, за исключением вод традиционно неблагополучного в бактериальном отношении источника «Нарзан» в Кисловодске, Баталинского источника (п. Иноземцево), Ессентуки-20 и Пятигорских теплосерных и радоновых вод, что обусловлено их смешением с загрязненными грунтовыми водами в условиях низкой природной защищенности подземных вод на этих участках региона КМВ [106].

Следует отметить повышенную естественную радиоактивность подземных минеральных вод Кумского месторождения, в которых показатель общей альфа-активности достигает 2-2,8 Бк/дм3. Содержание нефтепродуктов в подземных водах Кумского месторождения, генезис которых носит, скорее всего, антропогенный характер, находится в пределах допустимой нормы.

Грунтовые воды бассейна реки Подкумок отличаются аномально высокой природной удельной активностью урана, которая в среднем составляет 0,34 Бк/дм3 [314].

В грунтовых водах в районе хвостохранилища гидрометаллургического завода (бывшего ЛПО «Алмаз» г. Лермонтов) содержатся опасные и умеренно опасные концентрации свинца-210 (1,1-2,3 Бк/дм3) и полония-210 (0,3-0,6 Бк/дм3).

При проведении работ по региональной оценке современных гидрогеологических и геоэкологических условий региона КМВ загрязнение грунтовых и напорных подземных (минеральных) вод остаточными пестицидами не выявлено, однако, по собранным литературным данным опасные - до 3-10 ПДК концентрации остаточных количеств альдрина, ДДТ, ДДД и ДДЭ содержатся в грунтовых водах водозабора «Скачки» [187].

Остаточные количества пестицидов (ГХЦГ, ДДТ) присутствуют в минеральных водах практически всех месторождений региона КМВ.

Загрязнение поверхностных вод

Поверхностные воды водотоков и водоемов в горной и равнинной частях региона КМВ значительно различаются по степени загрязнения.

Водотоки горной части региона КМВ принадлежат верховьям бассейнов всех основных рек территории (р.р. Кума, Кубань, Подкумок, Малка и др.). Здесь поверхностные воды характеризуются допустимой и умеренно опасной степенью загрязнения из-за повышенного природного содержания Ba, реже Al.

Ухудшают экологическое состояние поверхностных вод в горной части региона животноводческие фермы и сезонные загоны для скота, расположенные, в основном, на склонах речных долин, в непосредственной близости от водотоков. С ферм периодически происходит смыв отходов животноводства, который вызывает увеличение содержания в поверхностных водах до чрезвычайно опасных концентраций таких элементов, как фосфор и барий. Со временем концентрация этих элементов в поверхностных водах снижается, в связи с их выносом и разбавлением поступающими с верховьев водотоков незагрязненными водами.

Концентрация загрязняющих веществ в речных водах увеличивается от верховьев рек к их устьям, особенно при выходе рек на равнинную часть территории региона КМВ. Здесь техногенная нагрузка на поверхностные воды максимальна, так как большинство крупных населенных пунктов и промышленных предприятий расположены в долинах рек. Кроме этого реками дренируются грунтовые воды, формирующиеся на сельхозугодьях, где развито интенсивное земледелие с применением минеральных удобрений и пестицидов.

Чрезвычайно опасные и опасные концентрации фосфора, бария и алюминия содержатся в воде реки Кума почти на всем ее протяжении по равнинной части региона КМВ, а также в водах практически всех ее притоков (р.р. Дарья, Горькая, Кучук). Чрезвычайно опасные концентрации фосфора, бериллия, бария и хрома содержатся в воде реки Горкушка и балки Маковецкая [186, 245].

Чрезвычайно опасную степень загрязнения бериллием и барием имеет вода в реке Невинка, загрязнены фосфором воды рек Овечка и Абазинка, которые являются притоками р. Кубань. В воде р. Кубань выше г. Черкесска содержатся умеренно опасные концентрации бария и железа [245].

Наиболее интенсивную техногенную нагрузку испытывают воды реки Подкумок, в долине которой расположены города-курорты КМВ. В последние годы отмечено улучшение качества воды в реке, что объясняется резким уменьшением объемов промышленного и сельскохозяйственного производства в бассейне реки за перестроечный период. В настоящее время в воде р. Подкумок содержатся умеренно опасные концентрации бария и алюминия, за исключением локальных линейных участков ниже г. Кисловодск, где содержание этих элементов достигает опасных концентраций. Чрезвычайно опасная концентрация фосфора содержится в воде Подкумка в районе г. Георгиевск, фосфора и бария - в воде многих ее притоков (р.р. Ольховка, Березовая, Аликоновка, Бол. Ессентучек и др.).

Следует отметить, что поверхностные воды бассейна р. Подкумок характеризуются удельной активностью урана от 0,01 до 0,1 Бк/дм3, превышающей среднюю в мировом речном стоке в 2-20 раз. Избыточные концентрации урана (5-16 Бк/дм3) содержатся в водах искусственных водоемов на южных склонах гор Бештау и Шелудивая. Высокие его концентрации (0,68-1,08 Бк/дм3) содержатся в поверхностных водах бассейна ручья Золотушка и в водах малых левых притоков р. Подкумок к востоку от г. Пятигорск [314]. Опасные концентрации свинца-210 (11,1 Бк/дм3) и полония-210 (0,31 Бк/дм3) определены в поверхностных водах хвостохранилища гидрометаллургического завода г. Лермонтов.

Повсеместно на территории региона КМВ поверхностные воды загрязнены нефтепродуктами, содержание которых достигает умеренно-опасных концентраций (9 ПДК -
р. Джемуха, 2 ПДК - р. Белая Речка, с. Терезе). Загрязнение поверхностных вод нефтепродуктами носит исключительно антропогенный характер.