Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Материал и методика 11
Глава 2. Природные условия Северо-Западной Якутии как среды обитания мелких млекопитающих 18
2.1. Рельеф 19
2.2. Климат 20
2.3. Почвы 22
2.4. Ландшафты 24
2.5. Растительность 25
2.6. Трансформация природных экосистем под влиянием алмазодобывающей промышленности 30
2.6.1. Состояние ландшафтов бассейна pp. Сытыкан, Далдын, Марха 35
2.6.2. Почвы территорий бассейна р. Вилюй 38
2.6.3. Оценка состояния растительных сообществ 40
Глава 3. Фауна мелких млекопитающих района исследований 43
Глава 4. Мелкие млекопитающие в природных биотопах 60
4.1. Пространственная структура и биотопическое распределение 60
4.2. Питание 70
4.3. Возрастная структура 76
4.4. Половая структура 80
4.5. Размножение 84
Глава 5. Мелкие млекопитающие трансформированных местообитаний...93
5.1. Особенности распространения массовых видов в трансформированных территориях алмазной промышленности 93
5.2. Мелкие млекопитающие в зоне воздействия аварийных подземных ядерных взрывов в Западной Якутии 105
5.3. Питание мелких млекопитающих в трансформированных местообитаниях. 116
5.4. Половозрастная структура 118
5.5. Размножение 124
Выводы 127
Список литературы 129
- Ландшафты
- Возрастная структура
- Мелкие млекопитающие в зоне воздействия аварийных подземных ядерных взрывов в Западной Якутии
Введение к работе
В Западной Якутии с середины 50-х годов XX века началось промышленное освоение алмазных месторождений и в настоящее время Республика Саха (Якутия) стала одним из основных поставщиков алмазов в мире. В последние десятилетия продолжаются исследования и ввод в эксплуатацию новые месторождения, прокладываются сети дорог, растут города и рабочие поселки, увеличивается приток людей и техники.
Одновременно с экономическим развитием региона усиливается антропогенное воздействие на природные комплексы. Интенсивное природопользование привело к изменению структуры и функционирования как водных, так и наземных экосистем, их продуктивности и биологического разнообразия. Впервые внимание общественности на загрязнение р. Вилюй высокоминерализованными рассолами трубки «Мир» обращалось в 1985 г. на 2-й сессии Верховного Совета Я АССР 11-го созыва в выступлении о проблемах охраны природы республики (Соломонов, 2002). В апреле 1993 г. на совещании по охране природы Вилюйского бассейна были сформулированы задачи решения экологических проблем Вилюя (Соломонов, 2002). В апреле 1995 г. на I съезде по охране природы в Республике Саха (Якутия) сообщалось, что общая площадь нарушенных и не восстановленных горнодобывающей промышленностью земель составляет порядка 300 тыс. га (Экологические проблемы Якутии, 1996). В результате исследований природоохранных организаций отмечалось, что применяемые до недавнего времени на горных предприятиях и обогатительных фабриках технологии оказывают на окружающую среду значительные воздействия, продолжаются негативные процессы техногенных преобразований ландшафтов, почвенного и растительного покрова, образование в водотоках геохимических потоков рассеяния элементов-загрязнителей (Экология бассейна реки Вилюй, 1992; Экология реки Вилюй, 1993; Экология Вилюя, 1997; Соломонов, 2002).
Последствия разработок полезных ископаемых носят пролонгированный на неопределенный срок характер, что обеспечивает их аккумуляцию и может привести, в конечном итоге, к нарушению состояния экосистемы всего региона. Результаты техногенного воздействия особенно ярко проявляются по притокам р. Вилюй - pp. Малая Ботуобуя и Марха, где расположены предприятия отрасли. По реке Марха и ее притокам расположены предприятия крупнейших в Северо-Западной Якутии горнообогатительных комбинатов Айхал и Удачный со всеми звеньями хозяйственно-бытового обслуживания, населенными пунктами. По данным научных исследований (Отчет о результатах..., 1993, 1995, 1996; О состоянии окружающей среды..., 2001) в зоне влияния горных предприятий в верховьях р.Мархи отмечается высокое содержание тяжелых металлов в пойменных почвах, нарушение естественной растительности через разрушения гумусного слоя, значительное изменение химического и микроэлементного состава водной среды. С 1994 г. в бассейне среднего течения реки Марха начато развертывание широкомасштабной деятельности по разработке новых кимберлитовых трубок Ботуобинская и Нюрбинская, которая при игнорировании природоохранных мероприятий может оказать негативное воздействие на природную среду и здоровье коренного населения.
Кроме того, негативные изменения экосистем в регионе связаны и с последствиями подземных ядерных взрывов (ПЯВ) «Кристалл» и «Кратон-3» с аварийными выбросами радионуклидов, в том числе плутония - 239 и 240, на земную поверхность и в атмосферу (Цыганов, 1993; Степанов и др., 2002). ПЯВ «Кристалл» был осуществлен 2 октября 1974 г., вблизи алмазоносной трубки «Удачная», в 2,5 км к северу от п. Удачная-2, в целях создания плотины хвостохранилища обогатительной фабрики на ручье Улахан-Бысыттах (левый приток р. Далдын - приток р. Вилюй). Мощность заряда - 1,7 кт, глубина заложена - 98 м от поверхности земли. ПЯВ «Кратон-3» был произведен 24 августа 1978 г. С целью сейсмического зондирования земной коры на глубине 577 м был заложен заряд мощностью 19 кт. Объект находится в 40 км к востоку от п. Айхал и 60 км к югу от г. Удачный, на правом берегу р. Марха, в 160 м от уреза воды.
В последнее время правительство республики уделяет(особое внимание природоохранной деятельности. Это отражается в Указах Первого Президента РС(Я) М.Е. Николаева: № 837 «О мерах по развитию особо охраняемых территорий» от 16 августа 1994 г., № 836 «О введении особого режима пользования и охраны уникальных озер Республики Саха (Якутия)» от 16 августа 1994 г., № 1038 «О Департаменте по охране генофонда народов Республики Саха (Якутия)» от 3 мая 1995 г. и др. Приняты ряд Законов: «О лесе», «О недрах и недропользовании» (1992 г.), «Об административной ответственности за экологические правонарушения» (1993 г.). В докладе Первого Заместителя Председателя Правительства РС(Я) на I съезде Республики Саха по охране природы было сказано, что алмазодобывающей промышленностью разработана концепция стратегического развития до 2015 года: по сырьевой базе, технической политике, структурным преобразованиям и т.д. Решаются и вопросы охраны природы: строительство и эксплуатация бессточных водохранилищ, захоронение минерализованных вод, экологизация технологии извлечения алмазов. На прошедшем в марте 1999 г. в г. Якутске научном семинаре «Оценка воздействия промышленных и горнодобывающих предприятий на окружающую среду» в выступлении о характеристике современного состояния природоохранной деятельности предприятий АК «АЛРОСА» было отмечено, что 8-10 % от проектной стоимости предприятий отчисляется компанией на природоохранную деятельность.
Актуальность. В результате наращивания производственных мощностей промышленных предприятий, увеличения объемов горных работ, последствий аварийных выбросов подземных атомных взрывов в регионе произошли существенные изменения в структуре и функционировании экосистем Северо-Западной Якутии. Учитывая слабую устойчивость северных экосистем к антропогенным воздействиям, а также длительный процесс самовосстановления является актуальным всестороннее изучение природных комплексов и их элементов, поиск методов оценки состояния окружающей среды, решение вопросов по восстановлению и охране природных ценозов.
Главные задачи всестороннего анализа состояния окружающей среды заключаются в изучении максимального набора всевозможных сторон воздействия различных факторов на элементы биосферы, анализе эффектов этого воздействия с целью выявления приоритетных его сторон и оптимизации взаимодействия человека с природой (Израэль, 1984).
К настоящему времени имеются работы Института прикладной экологии Севера и других природоохранных организаций по исследованию экологической обстановки территорий бассейна реки Вилюй (Экология бассейна реки Вилюй, 1992; Экология реки Вилюй, 1993; Экология Вилюя, 1997; Отчет о результатах..., 1993, 1995, 1996; Сводное заключение..., 1996; Трофимова, Жирков, 2001; Соломонов, 2002). Рассмотрены характеристики техногенных вод, химический состав снежного покрова, поверхностных, пойменных и озерных вод, донных осадков. Определено содержание тяжелых металлов в почвах, воде и донных осадках (Игнатьева и др., 2001). Освещены проблемы состояния авифауны Вилюйского водохранилища, водной биоты, растительности (Тяптиргянов и др., 1992) и влияние ГЭС на окружающую среду (Спесивцева, 1976; Кусатов, Слепцова, 1996).
В Западной Якутии исследование воздействий техногенеза, изучение вопросов охраны и рационального использования животного мира региона сейчас начинает развиваться (Мордосов и др., 1996; Мордосов, 1997; Экология Вилюя, 1997; Данилов, 2003; Шадрина, Шадрин, 2003; Шадрина, 2004). Кроме того, появляются работы, посвященные биоиндикации воздействий (Шадрина, Вольперт и др., 2003; Шадрина, Вольперт, 2004).
На основании вышесказанного, изучение фауны и экологии животных северо-западной Якутии в условиях долговременного антропогенного воздействия и трансформации существовавших экосистем, является весьма актуальным и необходимым.
Мелкие млекопитающие использованы как модельные индикаторы состояния окружающей среды по следующим причинам. Они являются широко распространенными животными и имеют высокую степень мобильности, сравнительно легко доступны для изучения, приурочены к определенным местообитаниям, отличаются повышенной
чувствительностью к изменениям окружающей обстановки, включая не только трансформацию ландшафтов, но и физико-химическое загрязнение среды. Изменения биотопических и микроклиматических условий существования неизменно ведут к нарушениям экологической структуры и численности популяций зверьков. Кроме того, имеется значительное количество литературных данных по экологии массовых видов мелких млекопитающих в ненарушенных территориях для сравнения, но и посвященных фауне зверьков техногенных ландшафтов в других частях их ареалов.
Цель и задачи. Основной целью данной работы является исследование фауны и основных черт экологии мелких млекопитающих в условиях техногенной трансформации биоценозов Северо-Западной Якутии.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить видовой состав мелких млекопитающих в местах исследования;
2. Исследовать экологические особенности массовых видов в природных биотопах;
3. Исследовать экологические особенности массовых видов в трансформированных местообитаниях; 4. Выявить изменения в сообществах мелких млекопитающих при трансформации среды в зависимости от степени техногенной нагрузки;
5. Определить адаптивные механизмы полевок в условиях техногенной трансформации среды обитания;
6. Изучить закономерности поступления радионуклидов в организм мелких млекопитающих в зоне воздействия аварийных ядерных взрывов.
Научная новизна. В пределах исследованного региона уточнены области распространения восточноазиатской мыши, полевки Миддендорфа, и красно-серой полевки.
Впервые исследованы мелкие млекопитающие в местах аварий при проведении взрывов «Кратон-3» и «Кристалл».
Установлено, что радионуклиды попадают в организм лесных полевок через кормовые растения.
Впервые установлено, что в условиях Северо-Западной Якутии переход Cs-137 из желудочно-кишечного тракта в мышечную ткань полевок происходит в одинаковом соотношении и в импактной ПЯВ и фоновой зонах.
В результате выполненных работ, собран материал по распространению животных, исследованию экологических параметров зверьков в малоизученных (среднее течение р. Мархи, участки долины р. Вилюй ниже водохранилища) и практически неизученных (верхнее течение р. Мархи, среднее течение р. Анабар) частях региона.
Защищаемые положения:
1. Основу фауны мелких млекопитающих исследуемого региона составляют широко распространенные голарктические бореальные виды северной тайги.
2. На техногенных территориях Северо-Западной Якутии, обитают только наиболее пластичные и широко распространенные виды, такие как красная полевка, полевка-экономка, средняя и тундряная бурозубки.
3. На трансформированных алмазодобывающей промышленностью и последствиями аварийных ПЯВ территориях численность и количество видов мелких млекопитающих ниже, чем в фоновой контрольной зоне. В околоводных антропогенных местообитаниях, при появлении растительности, может широко расселиться полевка-экономка, достигающая в этих биотопах высокой численности.
4. В трансформированных зонах алмазных трубок и аварийных ПЯВ мелкие млекопитающие проявляют сходные экологические адаптации.
Научно-практическая значимость. Результаты работы представляют определенный теоретический интерес, так как впервые рассматриваются фауна и экология мелких млекопитающих на техногенных ландшафтах в условиях Западной Якутии. Исследованы некоторые совершенно неизученные и малоизученные части региона. Собранные нами материалы дополняют имеющиеся сведения о распространении и численности некоторых видов мелких млекопитающих региона исследований. В процессе работы выявлена прямая зависимость между составом фауны, численностью зверьков и степенью техногенного воздействия.
Практическая значимость исследований определяется возможностями использования предложенных подходов при решении вопросов оценки состояния среды, разработке научных рекомендаций по мониторингу и природоохранным мероприятиям при разработке новых месторождений и создания мониторинговых работ на разрабатываемых участках с целью сохранения биоразнообразия и генофонда животных в регионе. Полученные результаты использовались в отчетах по НИР Института прикладной экологии Севера АН РС(Я) при оценке состояния окружающей среды в районе разработок алмазных трубок «Юбилейная», «Удачная» и на Накынском кимберлитовом поле в 1993-1995 гг.
Апробация работы. Некоторые результаты исследований были представлены на научных конференциях: "Экология и проблемы защиты окружающей среды" в г. Красноярске, 1996 г., "Наука- невостребованный потенциал" в г. Якутске, 1996 г., "Теоретические и прикладные проблемы охраны генофонда и обогащения биоразнообразия" в г. Якутске, 1997 г., "Биологическое разнообразие животных Сибири" в г. Томске, 1998 г., на VI съезде териологического общества в г. Москве в 1999 г., "Шаг в будущее" в г. Якутске, 1998, 1999 гг., «Научные исследования аспирантов и молодых ученых» в г. Якутске в 2001 г., «Приморские зори-2003» в г. Владивостоке в 2003 г., «Радиационная безопасность Якутии» в г. Якутске в 2003 г., в отчетах Института прикладной экологии Севера СО РАН по НИР «Оценка экологической обстановки территории Вилюйских улусов для определения их экологического статуса» в 1993, 1994, 1995 гг.
По данной теме имеется 13 публикаций, 2 научные работы находятся в печати.
Ландшафты
Рассматриваемые ландшафты расположены в пределах водораздельно-маревой провинции Средней Сибири (Мерзлотно-ландшафтная карта ЯАССР, 1991).
Развитие и функционирование ландшафтов данной территории предопределено условиями подзоны северной тайги и низкого плато на юрских песках и песчаниках (Коржуев, 1965; Мостахов, Шестаков, 1989). Ландшафтная структура района состоит из 4 типов местности: приводораздельного слабодренированного, плакорного, склонового и мелкодолинного (Лукичева, 1963).
Ландшафты бассейна среднего течения р. Марха и р. Вилюй в различной степени подвержены влиянию техногенной деятельности. Здесь производятся вырубки, раскорчевки под промышленные объекты и буровые площадки, проложены дороги, профили буровых линий и топографических сеток, а также сейсмические профили. Территория, в прошлом, подвергалась разновременным лесным пожарам, вследствие чего идет процесс лесовозобновления. По лесорастительному районированию И.П. Щербакова (1975) значительная часть района исследований входит в состав крупного Западного Вилюйского среднетаежного округа. Граница между подзонами северотаежных и среднетаежных лесов проходит по среднему течению левобережных притоков реки Вилюя - Мархи и Тюнга. По более позднему районированию (Тимофеев и др., 1994) территория отнесена к Средневилюйскому лесорастительному округу, занимающему западную часть Центральноякутской аккумулятивной равнины и характеризующемуся слаборасчлененным рельефом, резкоконтинентальным, засушливым климатом, достаточно высокой лесистостью - 85 %. Территория междуречий pp. Сытыкан, Далдын, Марха находится в подзоне редкостойных северотаежных лиственничных лесов (Караваев, Скрябин, 1971). В геоботаническом отношении бассейн среднего течения р. Марха относится к районам сосново-лиственничных лесов мелкодолинных ландшафтов средней тайги лесной подзоны. Исследованная нами территория характеризуется преобладанием вторичных кустарничковых лишайниково-зеленомошных редин среднетаежных лиственничников с участием ерниковых болот (Щербаков, 1992).
Основной лесообразующей породой является лиственница Гмелина (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.), восточнее возможно произрастание переходных к лиственнице Каяндера (Larix cajanderi Mayr) форм. Участие лесообразующих пород на лесопокрытой площади в левобережье р. Вилюй в процентах составляет по лиственнице - 84,4%; сосне - 5,04%; лиственным (береза, осина) - 6,1% и по кедровому стланику - 2,0% (Щербаков, 1992).
Лесной покров характеризуется преобладанием лиственничных лесов, преимущественно брусничных и багульниковых. На водоразделах распространены мелкодолинные луга, ерники, ивняки. Участие ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) в лесном покрове незначительна, она образует самостоятельные насаждения лишь по речным долинам.
Доминируют лиственничные редколесья разного состава (Лукичева, 1963, 1972). Они развиваются на карбонатных, остаточно-карбонатных и глеевых криоземах с затрудненным дренажем и тяжелым механическим составом. Занимают пологие, покатые склоны и террасовидные поверхности. В зависимости от характера покрова можно выделит две экологические группы ассоциаций: мохово-лишайниковые голубичные и багульниковые мохово-лишайниковые лиственничные редколесья. В районе сохранились древостой, которые длительное время не нарушались пожарами, что характеризуется четко выраженными возрастными пологами и наличием сухостоя. Такие участки наблюдались в приустьевой части р. Сытыкан на водоразделе с р. Далдын, на водоразделе р. Далдын и ручья Улахан-Бысыттах, на водоразделе ручьев Дьяха и Орто-Бысыттах, на большей части левобережья р. Сытыкан, на вершине водоразделов, где господствуют голубично-моховые лиственничные и елово-лиственничные багульниково- и голубично-брусничные редколесья (Щербаков, 1992).
Голубичные мохово-лишайниковые лиственничные редколесья занимают плоские вершины водоразделов холмисто-увалистой поверхности. Кустарничковый ярус сильно разрежен, доминируют Salix jenisseensis В. Floder., S. boganidensis Trautv., S. saxatilis Turcz. ex Ledeb., Betula exilis Sukacz. В кустарничковом ярусе эдификатором является Vaccinium uliginosum L., встречается Vaccinium vitis-idaea L., Empetrum nigrum L. Травы встречаются единично, в основном это мелкие осочки (Carex melanokarpa Cham, ex Trautv., С. sabynensis Less, ex Kunth). Лишайниковый покров развит хорошо, преобладают Cetraria cucullata (Bellardi) Ach., С. islandica (L.) Ach., Cladonia sylvatica (L.) Hoffm., CI. rangiferina (L.) Web., CI. alpestris (L.) Rabenh., CI. amaurocraea (Flk.) Schaer. Мхи покрывают 20-30 % площади. Как правило, это мхи группы Sphagnum L.
Ассоциация елово-лиственничных кустарничково-кустарниковых мохово-лишайниковых редколесий развиваются, как правило, на собственно карбонатных тиксотропных криоземах, занимает овально-осыпные склоны крутизной 10-30, где на поверхности наблюдаются выходы коренных карбонатных пород. В отличие от вышеописанной ассоциации, участие в древостое ели здесь до 50%, нередко она выходит в первый полог и хорошо возобновляется. Почти повсеместно в кустарничковом ярусе развит Juniperus communis L. Помимо можжевельника в кустарничковом ярусе большую роль играют Salix saxatilis Turcz. ex Ledeb., S. jenisseensis B. Floder и Pentaphylloides fruticosa O. Schwarz. Кустарниковый ярус сомкнут и составляющие его виды заметно отличаются хорошей жизненностью. Травяно-кустарничковый ярус не выражен. Мохово-лишайниковый покров размещается неравномерно. На более осветленных участках усиливается роль лишайников. При усилении в составе древостоя ели, которое одновременно сопровождается сгущением древостоя, проявляется доминирующая роль мхов. В более увлажненных западинах появляется Sphagnum L.
В группе редколесий с преобладанием травяно-кустарничкового яруса выделяются мелко-осоко-дриадовые лишайниковые редколесья. Они занимают пологие склоны, почти нерасчлененные, где идут процессы плоскостного смыва. Развиваются на криоземах гомогенных разной степени огеенности. Подвижность грунтов, поверхностная сухость в сочетании с надмерзлотным огеением обуславливают флористический состав мелко-осоко-дриадовых лиственничных редколесий (Hypnum bambergeri, Ditrichum flexicaule (Schwaegr.) Натре, Dryas crenulata, Carex melanokarpa Cham, ex Trautv., C. sabynensis Less, ex Kunth).
Ассоциации ерниковых лиственничных редколесий занимают пологие склоны или слабо наклонные водоразделы. Нередко эти ассоциации встречаются на террасовидных площадках, где имеет место некоторый застой влаги.
Самостоятельные группировки кустарники (Salix saxatilis Turcz. ex Ledeb., S. jenisseensis B. Floder. и Pentaphylloides fruticosa O. Schwarz) образуют в основном на нижних поймах, где отсутствие древесного яруса определяется режимом пойменности, заболачивания; или же как последствия пожаров и вырубок.
Возрастная структура
Возрастная структура представляет собой одну из наиболее важных характеристик популяции. Она не только результат взаимодействия рождаемости и смертности, но и сама в значительной степени определяет направление и силу этих процессов. Возрастная структура популяции, являющаяся результирующей основных демографических процессов, сама по себе может быть компонентом внутрипопуляционных механизмов регуляции численности (Шилов, 1977; Petrusewicz, 1966). Важная роль возрастного состава популяции заключается в неравнозначности особей разных возрастных групп выполняющих различные функции. В популяции короткоживущих млекопитающих сезонные когорты реализуют разные репродуктивные стратегии. Прослеживается общая закономерность: чем меньше вероятность животных дожить до следующего сезона размножения, тем больше затраты на размножение в данном сезоне. С другой стороны, скорость роста, скорость полового созревания и уровень метаболизма обратно пропорциональны продолжительности жизни (Шварц и др., 1964).
Сложная и лабильная возрастная структура придает популяции устойчивость и сопротивляемость к воздействию неблагоприятных факторов и повышает их приспособительные возможности (Шварц, 1959, 1965, 1967). Возрастная структура популяций грызунов в Центральной Якутии отличается относительной простотой (Соломонов, 1973). Относительно сложная возрастная структура наблюдается у синантропных видов, размножающихся в течение всего года (домовая мышь, серая крыса), а также у мелких млекопитающих в летне-осенний период (Мордосов, 1997). В сезонной динамике возрастной структуры популяций, в общем, прослеживается закономерность на всем протяжении их ареалов. Состав населения мелких грызунов практически полностью обновляется за сезон размножения: если весной до мая в популяции присутствуют только зверьки предыдущего года рождения, то к октябрю она состоит почти исключительно из сеголеток (Шварц, 1965; Соломонов, 1973; Ивантер, 1975; Мордосов, 1997; Вольперт, Шадрина, 2002 и др.). В августе исчезают в уловах перезимовавшие особи, затем - зверьки первой генерации. В течение года происходит постепенное замещение старших возрастных групп младшими, последовательно входящих в состав популяции. Зимующая часть популяции, появляющаяся в конце лета -начале осени, достигает половой зрелости только в апреле-мае, чтобы обеспечить прирост популяции (Сафронов, 1983). Эта же группа дает расселяющихся зверьков, осваивающих новые территории. Первые генерации перезимовавших особей способствуют резкому возрастанию плотности. Как отмечалось ранее (Сафронов, 1983; Мордосов, 1984, 1997) остающаяся на зиму популяция состоит из неполовозрелых особей позднелетних генераций. Это связано с тем, что для экономии энергетических ресурсов у зимующей популяции наиболее выгодным оказывается наличие мелких размеров тела (Соломонов, .1973; Мордосов, 1997 и др.). В течение зимних месяцев зверьки не растут и не развиваются (Сафронов, 1983; Ивантер, 1975 и др.). Такое распределение «обязанностей» в воспроизводстве различных возрастных групп имеет важное адаптивное значение, способствующее, с одной стороны, быстрому нарастанию численности, с другой, предотвращению вымирания вида при кратковременных экстремальных ситуациях (Ивантер, 1975).
Анализ собранного нами материала показал, что в начале осени в сообществах мышевидных грызунов преобладали сеголетки летних генераций (табл. 4.3.1). В популяциях красной полевки в августе и начале сентября ежегодно и независимо от фазы движения численности преобладали особи 2-ой генерации. В процентном соотношении в разные
Мелкие млекопитающие в зоне воздействия аварийных подземных ядерных взрывов в Западной Якутии
В 1994, 2001, 2002 гг. нами были исследованы почвы, растительность и животные территорий, прилежащих к объектам подземных ядерных взрывов (ПЯВ) «Кристалл» и «Кратон-3», проведенных в бассейне р. Марха в Мирнинском районе.
ПЯВ «Кратон-3» был произведен 24 августа 1978 г. по заказу Министерства геологии СССР для сейсмического зондирования осадочного чехла земной коры. Заложенный на глубине 577 м заряд мощностью 19 кт из-за отклонения от проектной технологии и нарушения герметизации зарядной скважины приблизительно на 5 секунде после взрыва выбросил на земную поверхность и в атмосферу радиоактивные продукты взрыва, превратив около 100 га леса в «мертвую зону» (Мирные ядерные взрывы, 2002). Объект находится в 40 км к востоку от п. Айхал и 60 км к югу от г. Удачный, на правом берегу р. Марха, в 160 м от уреза воды.
ПЯВ «Кристалл» был осуществлен 2 октября 1974 г., вблизи алмазоносной трубки «Удачная», в 2,5 км к северу от п. Удачный-2, в целях создания плотины хвостохранилища обогатительной фабрики на ручье Улахан-Бысыттах (левый приток р. Далдын). Мощность заряда - 1,7 кт, глубина заложения - 98 м от поверхности земли. Заказчиком ПЯВ выступило Министерство цветной металлургии СССР. По проекту предполагалось осуществить 8 взрывов, но из-за создавшейся аварийной ситуации с выбросом на дневную поверхность продуктов взрыва выполнение дальнейших работ было остановлено (Бурцев, Колодезникова, 1997).
Нашими исследованиями в августе-сентябре 1994 г. на территориях, расположенных в непосредственной близости от объекта ПЯВ «Кристалл», выявлено обитание единственного вида из млекопитающих - сибирской красной полевки. Причем в отловах отмечены только молодые зверьки -сеголетки, преимущественно самцы с низкой относительной численностью равной 1,3 экз. на 100 д/с (Мордосов и др., 1997; Колодезников, 2001). Все зверьки были отловлены на границе или за пределами так называемого «Мертвого леса», окружающем место взрыва и продолжающемся в северовосточном направлении. В августе 2002 г. при кратковременных работах здесь кроме красных полевок была отловлена тундряная бурозубка. В окрестностях ПЯВ «Кратон-3» обитают красная полевка, полевка Миддендорфа, средняя и тундряная бурозубки. В «мертвом лесу» на различном удалении от могильника, на периферии трансформированной зоны и в фоновом участке нами были проведены учеты численности мелких млекопитающих (табл. 5.2.1). Отмечено, что мелкие млекопитающие в зоне воздействия последствий аварийных взрывов обитают исключительно на границе, либо за пределами «мертвого леса» и неохотно посещают зараженную местность. Численность красной полевки увеличивается с повышением проективного покрытия почв от 50%. Внутри «мертвого леса» встречаются единичные экземпляры и учетные работы здесь показали на низкую численность мышевидных грызунов. Причем в окрестностях ПЯВ в отловах зарегистрированы только расселяющиеся сеголетки летних генераций. Таблица 5.2.1 Изменения численности красной полевки в зоне ПЯВ «Кратон-3» Место Проективное покрытие почвы, % Мощность экспозиционной дозы, мкР/ч Экз. па 100л/с/ кол-во д/с Могильник (эпицентр) 0-20 51,0 0 «Мертвый лес» 500 м от эпицентра 30-50 23,6 1,3/75 Периферия «Мертвого леса» 800 м от эпицентра 50 15,1 4,0/150 Периферия «Мертвого леса» 1300 м от эпицентра 70-90 12,4 6,7 / 75 Фоновая зона 80-100 8-12 7,1 /600 Не исключено, что радиоактивное воздействие сказалось на репродуктивных функциях зверьков, обитающих в зоне ПЯВ. Так в 2001 и 2003 гг. в 27% исследованных генеративных органов беременных самок красной полевки (n = 22), отловленных в окрестностях ПЯВ «Кратон-3» была отмечена резорбция эмбрионов (limit 1-3). Эти данные сходны с результатами исследований А.И. Таскаева и Б.В. Тестова (1999) в зоне Чернобыльской аварии. Их работами в 1986-87 гг. на участках сильного загрязнения обнаружена резорбция эмбрионов в 18,1 и 21,6% от числа исследованных самок. Известно, что растения и животные, получают естественное и искусственное радиационное излучение из почвы (Криволуцкий, 1983; Ильенко, Крапивко, 1989). Для определения поступления гамма - радиации в организмы зверьков нами были отобраны пробы почв и растений, употребляемых в пищу красной полевкой.
Гамма-спектральным анализом в почвенных пробах выявлено высокое содержание Cs-137, К-40, отмечено наличие Ат-241. Удельная активность Cs-137 высока в верхних слоях почвы до глубины 20-40 см. Наивысшего значения показатель достигает в поверхностном слое до 4-5 см глубины на обоих исследуемых объектах, причем, в непосредственной близости от эпицентра ПЯВ "Кратон-3" он показывает значение 83638,5 (2951,9) Бк/кг, и на глубине 60 см остается довольно высоким - 406,8 + 13,5 Бк/кг. Активность К-40 в поверхностных слоях, довольно высокая - 1087,5 (258,1) Бк/кг в верхнем 5 см слое и 931,7 (53,1) Бк/кг на глубине 20 см (табл. 5.2.2). Такое распределение радионуклидов в почвах отмечается всеми авторами, изучавшими эту проблему в других регионах (Ильенко, Криволуцкий, 1971; Алексахин, Нарышкин, 1977; Криволуцкий, 1983; Израэль и др., 1990 и др.).
