Индикация компонентами природной среды трансграничного переноса загрязняющих веществ на территорию горного Алтая

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью изучения состояния окружающей среды Алтая, подверженного многолетнему переносу загрязнителей с соседней территории Восточного Казахстана. Объекты и методы исследования. Для изучения характера и масштабов переноса загрязняющих веществ в 2015 г. на четырех региональных профилях с шагом 40-60 км проведено опробование снежного покрова и листьев тополя черного (Populus nigra L.) в 15 и 17 пунктах соответственно на территории Республики Алтай и частично Алтайского края. Фильтрат, твердый остаток снега и зола листьев тополя черного изучены методом ICP-MS в Институте минералогии УрО РАН (г. Миасс) на содержание 50 химических элементов. Результаты. Картографированные данные по химическому составу фильтрата, твердого остатка снега и золы листьев тополя черного выявили на территории Горного Алтая крупный ореол пространственно сопряженных пониженных значений рН и повышенных концентраций сульфатов, соединений минерального азота и геохимически отличных ассоциаций породообразующих элементов и элементов полиметаллических руд, перерабатываемых на предприятиях комбината «Казцинк» (гг. Усть-Каменогорск, Риддер). Основными элементами рудной ассоциации являются цинк, медь, свинец; второстепенными кадмий, олово, молибден, вольфрам, сурьма, мышьяк, висмут, селен, теллур, таллий. Для пространственного распределения всех изученных веществ и элементов в снеготалой воде, пыли и листьях тополя характерны однотипные размеры, морфология и северо-восточная ориентировка ореолов их повышенных концентраций. Протяженность обобщенного мегаореола трансграничного загрязнения в пределах Алтая превышает 300 км при его средней ширине 100-120 км и площади более 30 тыс. км2. Выводы. Предварительно установлен однотипный характер спектра и уровня содержания элементов рудной ассоциации в снеговой пыли вблизи комбината «Казцинк» (г. Усть-Каменогорск) и в пыли снежного покрова в Горном Алтае, что позволяет считать выбросы комбината источником трансграничного переноса пылеаэрозолей тяжелых металлов и токсичных элементов и их поступления на территорию региона в виде «сухих» и «мокрых» локальных выпадений.Relevance of the work is caused by the necessity to study the environmental conditions in Altai exposed to long term migration of pollutants from adjacent territory of East Kazakhstan. Objects and methods of research. To explore the nature and extent of pollutants transfer in 2015 the authors have tested snow cover and leaves of black poplar (15 and 17 points respectively) in the territory of the Altai Republic and partially within Altai territory at four regional transects with a pitch of 40-60 km. Filtrate, solid residue of snow and ash of poplar leaves (Populus nigra L.) were studied by ICP-MS at the Institute of Mineralogy, Ural Branch, Russian Academy of Sciences (Miass) on content of 50 chemical elements. Results. The mapped data on chemical composition of filtrate, solid residue of snow and ash of leaves of black poplar found out on the territory of Gorny Altai a large halo of spatially conjugate low pH and elevated concentrations of sulfates, compounds of mineral nitrogen and geochemically different associations of rock-forming elements and elements of polymetallic ores, processed at the enterprises of the plant «Kaztsink» (Ust-Kamenogorsk, Ridder). Zinc, copper, lead are the main elements of ore association; cadmium, tin, molybdenum, tungsten, antimony, arsenic, bismuth, selenium, tellurium and thallium are the secondary ones. Similar size, morphology and North-East orientation of the halos of their increased concentrations are typical for spatial distribution of all investigated substances and elements in melt water, dust and leaves of poplar. The length of the generalized mega halo of transboundary pollution within Altai exceeds 300 km with its average width of 100-120 km and area over 30 km2. Conclusions. The authors predetermined the similar type of range and level of elements content of the ore association in snow dust near the plant «Kaztsink» (Ust-Kamenogorsk) and in snow cover dust in Gorny Altai, which makes the emissions of the plant the source of transboundary transfer of dust aerosols of heavy metals and toxic elements and their input to the region in the form of local dry and wet deposition.