Введение к работе
Актуальность работы. Северный Сихотэ-Алинь часть Сихотэ-Алиньской горной системы в пределах Хабаровского края общей площадью 135 тыс. км2, из которых 27 % занимают темнохвойные леса, 2,1 % рубки леса, 12,3 % гари, возникшие после катастрофических пожаров 1978 и 1998 гг. (Остроухов, 2013). На площади 18,9 тыс. км2 расположены ООПТ разных категорий (Анюйский национальный парк, государственный природный заповедник «Ботчинский», природные заказники федерального («Тумнинский») и краевого («Мопау», «Пихца» и др.) значения, экологические коридоры.
Большинство рек являются нерестовыми для тихоокеанских лососей. На реках Гур в 1968 г. и Анюй в 1999 г. построены государственные лососевые рыборазводные заводы (ЛРЗ), в восточной части Сихотэ-Алиня первое частное ЛРЗ появилось в 2003 г. на р. Гыджу, планируется строительство ЛРЗ на рр. Бол. Хадя и Чистоводный.
Гидрохимическая изученность рек северного Сихотэ-Алиня низкая. Росгидромет осуществляет мониторинг за качеством вод средних рек Тумнин, Гур, Хор, Сукпай, Манома, Бира, Кия и Подхоренок в нижнем течении, при этом данные наблюдений с 1970 г. не обобщались. Химический состав вод малых рек практически не изучался, хотя они являются наиболее уязвимыми при антропогенном воздействии.
Реки северного Сихотэ-Алиня расположены на труднодоступной и малоосвоенной территории, химический состав их вод определяется преимущественно природными условиями. До недавнего времени основным видом хозяйственной деятельности являлись заготовка древесины и разработка россыпных месторождений золота (с 1896 г. в бассейне р. Тумнин, с конца 90-х годов – в бассейне р. Хор). В последние годы антропогенное воздействие на территорию возрастает. Активно развивается транспортная инфраструктура, появились нефтепроводы (Сахалин-Комсомольск-на-Амуре, ВСТО-2) и газопроводы (Сахалин-Хабаровск-Владивосток, Сахалин-Николаевск-на-Амуре, Якутия-Хабаровск-Владивосток). Планируется освоение рудного месторождения золота Дурминское.
В этой связи проблема изучения пространственно-временной изменчивости химического состава вод рек северного Сихотэ-Алиня, является чрезвычайно актуальной, ее решение даст возможность прогнозировать качество речных вод.
Целью исследования является изучение пространственно-временной изменчивости химического состава речных вод северного Сихотэ-Алиня.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
-
Изучить пространственную изменчивость химического состава вод рек северного Сихотэ-Алиня.
-
Выявить сезонную динамику изменений концентраций растворенных веществ в речных водах.
-
Рассмотреть влияние лесных пожаров на качество речных вод.
Объектом исследования является химический состав речных вод, предметом –пространственно-временная изменчивость содержания растворенных веществ в речных водах северного Сихотэ-Алиня.
Методы исследования. При сборе и анализе материалов применялись традиционные методы гидрохимических исследований. В решении основных задач диссертационной работы использовались экспедиционный, описательный, сравнительно-географический, картографический и химико-аналитические методы.
Исходные данные. Работа основана на материалах полевых исследований 2004-2012 гг. и анализе данных, выполненных автором в аккредитованном Межрегиональном центре экологического мониторинга гидроузлов № POCC RU.0001.515988 при ИВЭП ДВО РАН. Фактический материал включает анализ более 700 образцов речных и подземных вод. Количество исследованных рек составило 109. Согласно ГОСТу они классифицированы по площади бассейна: малая река (площадь водосбора <2000 км2), средняя река (площадь водосбора 2000 50000 км2) и пространственному признаку реки западного (бассейн Охотского моря) и восточного макросклона (бассейн Японского моря) (ГОСТ 1917973, 1973). При выполнении работы автор использовал опубликованные литературные и картографические издания, фондовые материалы Росгидромета, Росприроднадзора, ИВЭП ДВО РАН, Государственные доклады о состоянии и охране окружающей среды Хабаровского края за 20042011 годы.
Большой объем информации был получен при выполнении проектов РФФИ (2005–2008 гг., 2010–2012 гг.) и ДВО РАН «Комплексные исследования в бассейне р. Амур» (2004–2008 гг.), Канадского секретариата международной сети модельных лесов (2004–2006 гг.), где автор принимал участие в качестве исполнителя.
Теоретической и методологической основой диссертационного исследования послужили работы отечественных и зарубежных специалистов в области гидрохимии – О.А. Алекина; П.П. Воронкова; К.К. Вотинцева; Б.А. Скопинцева; М.Н. Тарасова; М.П. Смирнова; А.М. Никанорова; В.С. Савенко; П.В. Елпатьевского; В.С. Аржановой; В.А. Чудаевой; А.В. Иванова; В.А.Кузьмина; В.М. Шулькина; Л.М. Сороковиковой; В.П. Шестеркина; Т.Н. Луценко; C. Soulsby; F.R. Hauer и многих других.
Научная новизна. Впервые определены концентрации растворенных веществ в водах рек северного Сихотэ-Алиня, показаны различия в химическом составе вод рек западного и восточного макросклонов. Разработана гидрохимическая карта северного Сихотэ-Алиня, которая дает представление о современном химическом составе речных вод и возможном их изменении в будущем. Показано влияние рудопроявлений цветных металлов, месторождений известняков и минеральных подземных вод на химический состав речных вод. Впервые рассмотрено влияние катастрофических лесных пожаров на качество вод таежных рек.
Практическая значимость. Результаты исследований были использованы при обосновании строительства ЛРЗ на р. Гыджу, проведении фоновых исследований в районе Малмыжского золото-медного рудопроявления, на нефтепроводе ВСТО-2 и газопроводе Якутия-Хабаровск-Владивосток. Полученные материалы могут быть использованы при обосновании строительства ЛРЗ на реках Сихотэ-Алиня, организации гидрохимического мониторинга на эксплуатируемых месторождениях полезных ископаемых и пусках ракет космодрома «Восточный» и др.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались на научных конференциях различных уровней: IV международная научная конференция «Современные проблемы регионального развития» (Биробиджан, 2012); всероссийские конференции с международным участием: «Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов» (Иркутск, 2005; Барнаул, 2010), «Водные и экологические проблемы Сибири и Центральной Азии» (Барнаул, 2012); всероссийские «Научные аспекты экологических проблем России» (Москва, 2006); региональные: «Проблемы устойчивого развития регионов в XXI веке» (Биробиджан, 2004); VI Дальневосточной конференции по заповедному делу (Хабаровск, 2004); «Регионы нового освоения: экологические проблемы, пути решения» (Хабаровск, 2008); III Дружининские чтения (Хабаровск, 2009), «Регионы нового освоения: ресурсный потенциал и инновационные пути его использования» (Хабаровск, 2011); «Чтения памяти Владимира Яковлевича Леванидова» (Владивосток, 2008, 2011); «XIII научное совещание географов Сибири и Дальнего Востока» (Иркутск, 2007); «Охрана и научные исследования на особо охраняемых природных территориях Дальнего Востока и Сибири (Чегдомын, 2012), XIII конкурс молодых ученых и аспирантов Хабаровского края» (Хабаровск, 2011).
Личный вклад автора. Диссертант лично участвовал в отборе водных проб, пробоподготовке, в проведении химических анализов речных и подземных вод, в обработке и обобщении результатов, подготовке и апробации результатов исследований на научных конференциях и в научной печати.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 работ, в т.ч. 3 статьи в ведущих рецензируемых журналах, включенных в перечень журналов, рекомендованных ВАК, 1 раздел в коллективной монографии, 4 статьи в отечественных региональных периодических изданиях и сборниках, 22 публикации в материалах конференций и симпозиумов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 151 странице. Состоит из введения, семи глав, заключения, библиографического списка из 216 наименований, в том числе 44 иностранных, 7 приложений; включает 14 таблиц и 38 рисунков.
