ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2014, № 5, с. 429-441
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
УДК 911.8: 504.1
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ ДОБЫЧИ РОССЫПНОГО ЗОЛОТА В БАССЕЙНЕ РЕКИ АМУР
© 2014 г. Е.Г. Егидарев*, E.A. Симонов**
* Тихоокеанский институт географии ДВО РАН / Амурский филиал Всемирного фонда дикой природы(WWF - Россия), ул. Радио, 7, Владивосток, 690041 Россия.
E-mail: egidarev@yandex.ru ** Коалиция "Реки без границ "; Далянь, Китай. E-mail: esimonovster@gmail.com
Поступила в редакцию 10.12.2012 г. После исправления 16.04.2013 г.
На основе данных дистанционного зондирования Земли проведено тематическое картографирование преобразованных золотодобычей водотоков в бассейне р. Амур и получены их численные показатели. С использованием ГИС-технологий предпринята попытка всецело оценить масштаб и распределение воздействия от золотодобывающих предприятий и определить возможные управленческие действия по его минимизации. На основе полученных данных впервые выполнена бассейновая оценка последствий добычи россыпного золота в условиях дальневосточного региона. Представлены исходные данные по золоторазработкам в разрезе бассейнов рек.
Ключевые слова: месторождения, золото, россыпи, геоэкологическое картографирование, бассейн Амура.
ВВЕДЕНИЕ
Реки Амурского бассейна богаты золотыми россыпями и люди уже более столетия моют здесь золото [14]. С 1960-х гг. в Амурском бассейне началась золотодобыча с использованием тяжелой техники и применением технологий, разрушающих русла рек, что наносит серьезный вред речным экосистемам. Несмотря на большое количество научных работ о воздействии золотодобычи на окружающую среду [1, 4, 7, 9, 11 и многих др.], комплексной оценки воздействия золотодобывающих предприятий на экосистемы речных Амура бассейнов до сих пор никем не проводилось. Опыт контролирующих организаций показывает, что в силу многочисленности артелей и удаленности районов работ, организация постоянного контроля за качеством воды и состоянием водотоков, испытывающих воздействие золотых приисков, невозможна. В результате объективная картина влияния разработок золотоносных месторождений на водотоки отсутствует, а от внимания государства ускользают острые экологические, экономические и социальные проблемы, возникающие при золотодобыче.
При поддержке Whitley Fund for Nature, Global Green Grants Fund и Амурского филиала WWF
России коалиция "Реки без границ" (РбГ) совместно с Тихоокеанским институтом географии ДВО РАН провела анализ видимых из космоса последствий добычи золота в бассейне р. Амур, чтобы оценить масштаб и распределение воздействия, а также определить возможные управленческие действия по его минимизации. Данная работа посвящена итогам тематического картографирования воздействий золотодобычи по материалам космической съемки и первичному анализу их распределения и потенциального воздействия на бассейны рек.
МЕТОДИКА
Для определения масштабов и пространственного распределения воздействий добычи россыпного золота на природные комплексы проведена дешифровка различных космических снимков (КС): GeoEye, Spot, Aster, Landsat (5 и 7). В исследовании использовано более 1000 сцен КС, на основании которых применено тематическое картографирование преобразованных золотодо-бычей водотоков. Извлечение россыпного золота дражным способом влечет за собой кардинальные изменения долины рек, снимается плодородный
Рис. 1. Нарушенная золотодобычей долина р. Киркун при впадении в нее р. Вереи (Снимок Aster 2011.08.04).
слой вместе с растительностью и перемываются пески днища долины. Такие изменения природной среды регистрируются КС среднего и высокого разрешения, а затем идентифицируются и картографируются по дешифровочным признакам. На местности отработанные водотоки представляют собой антропогенный ландшафт, где преобладают отложения перемытых пород с небольшими запрудами. На КС они представлены светлой полосой вдоль реки, иногда с вкраплением черных пятен (рис. 1, 2). Такая картина наблюдается чаще всего на российской территории, где рекультивация в полном объеме не проводится. В Китае значительная часть преобразованных водотоков рекультивирована, а на остальных нет каскадов запруд от работы гидромонитора, ибо преобладала добыча золота драгами.
Чтобы рассчитать численные показатели затронутых золотодобычей рек необходимо создать
модель речной сети в бассейне р. Амур, которая содержит морфометрическую информацию обо всех водотоках. Для определения линий водотоков и границ водосборных бассейнов применен программный модуль Hydrosheds, разработанный Всемирным фондом дикой природы совместно с Геологической службой США, который оперирует цифровой моделью рельефа (ЦМР) [18]. В качестве достоверной ЦМР использованы данные радарных спутников, а именно последняя версия Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) [17]. Создание сети тальвегов происходит в программной среде ArcGIS при участии двух растровых матриц, полученных с ЦМР: направление потока (direction grid) и накопления потока (net grid). В дальнейшем все выявленные преобразования водотоков были спроецированы на модель речной сети, затем рассчитаны доли водотоков, нарушенных золотодобычей и лежащих ниже по течению.
Рис. 2. Долины рек, нарушенные дражным способом извлечения золота, Зейский район, Амурская область. 2010 г. (снимок Ьа^а^ ЕТМ).
Для территории Монголии выявление приисков по КС в безлесной местности не дало удовлетворительного результата. Поэтому использована открытая информация о действующих на 2009 г. лицензиях, что соответствует точному местонахождению 70% приисков и территориям действующих лицензий. Учитывая, что золотодобыча в восточной Монголии имеет короткую историю, результат картографирования не сильно отличен от дешифровки космоснимков, произведенной для России и КНР.
При верификации данных проводился опрос специалистов и местных жителей, полевые обследования избранных районов золотодобычи в трех странах, анализ соответствующей литературы и документации по разработкам и месторождениям [3, 6, 10]. В исследовании не выявлены старые прииски, не подвергавшиеся вторичной разработке за последние 10-20 лет и заросшие растительностью, а также самые новые участки разработок, на которые не удалось найти "свежих" КС. Теоретически зарастание происходит быстрее в южной части бассейна, поэтому сделано предположение, что процент выявленных приисков в северных районах выше. Но пока авторы не располагают достаточными фактическими данными для подтверждения этого предположения. Процент выявления участков старых разработок (10 лет назад и ранее) зависит от типа ландшафта территории: в горной местности следы разработок сохраняются дольше, чем на равнинных, заболоченных терри-
ториях, быстрее зарастающих луговой и болотной растительностью.
Для учета воздействий бассейн Амура был разделен на пресноводные экорегионы, а они, в свою очередь, на крупные суббассейны [15]. Всего рассмотрено 11 суббассейнов. Трансграничные суббассейны поделены на части, относящиеся к разным странам, а пограничные водотоки учитывались отдельно или вовсе исключались из расчетов статистики по стране. Распределение нарушенных участков водотоков рассчитывалось как по суббассейнам, так и по странам. Основные расчетные операции происходили в программной среде ArcGIS 9.2.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Всего в бассейне Амура выявлено 1123 видимых из космоса участка нарушенных речных долин общей площадью 2111 км2, что составляет 3.4% от площади всех естественных водных объектов бассейна (рис. 3). Площадь всех водных объектов рассчитана путем объединения векторных топографических слоев 1:500 000 масштаба и базы данных о крупных водных объектах SRTM Water Body Database (SWBD) [21]. Эта модель площади всех естественных водных объектов бассейна в межень (в маловодный период) создана в ходе анализа воздействий ГЭС на бассейн Амура [2]. Преобразованные территории сопоставимы с площадью крупнейшего в бассейне Зейского водохранилища (2400 км2) или с суммарной площадью всех населенных пунктов в российской части бассейна (2131 км2, по картографическим данным Vmap0) (табл. 1).
Нарушены речные долины на протяжении 6537 км, что составляет 1.6% от всей длины речной сети Амурского бассейна. Это на 2000 км длиннее, чем р. Амур от истоков до устья (4444 км). Первичный анализ показал, что отношение длин нарушенных участков ко всем водотокам реки -более надежный и достоверный показатель, чем отношение площади нарушенных участков к площади всех водных объектов на реке (табл. 2).
Распределение интенсивности нарушений в долинах рек по суббассейнам весьма неравномерно. По доле нарушенных площадей от всех водных объектов лидируют суббассейны рек Селемджи, Среднего Амура и Шилки, где она превышает 10%; по доле длины речной сети, наиболее затронутой разработками золота, - реки Селемджа, Средний Амур, Зея и Амгунь, для которых этот показатель выше 3%. Наименьший процент нарушений в суббассейнах Уссури, Сунгари и Нижнего Амура (все менее 1%).
^ШУ/А111
у /у s л/
г * * л? &~ ¿г
„ „ тт 120° _ .. 130°
Рис. 3. Нарушенные золотодобычей участки рек, видимые из космоса.
Таблица 1. Площадь преобразованных речных долин Амура
Речной бассейн Площадь бассейна, км2 Количество затронутых водотоков Процент нарушений от площади бассейна Площадь нарушенных водотоков/ территорий, км2 Площадь водных объектов бассейна, км2 Процент площади нарушенных водных объектов бассейна
Амгунь 54 752 55 0.19 106 2011 5.3
Аргунь 294 725 121 0.06 180 6655 2.7
Бурея 70 393 34 0.07 52 2100 2.5
Нижний 213 474 89 0.04 85 1144 0.7
Амур Средний 187 117 249 0.25 467 3960 11.8
Амур Селемджа 68 714 109 0.49 339 1469 23.1
Шилка 201 619 137 0.17 345 3182 10.9
Сунгари 554 081 89 0.02 100 15 748 0.6
Ульдза 70 512 22 0.02 18 1809 1
Уссури 195 669 25 0.01 21 8822 0.2
Зея 164 306 193 0.24 397 5368 7.4
Амур, всего 2 075 360 1123 0.1 2111 62 573 3.4
Россия 1 008 125 763 0.16 1618 33 778 4.8
Китай 882 788 322 0.05 448 25 851 1.7
Монголия 184 981 38 0.02 44 2943 1.5
Таблица 2. Доля нарушенной длины речной сети
Речной бассейн Длина з
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.