Целью статьи является анализ особенностей унаследованного детериорантного природопользования, антропогенных источников загрязнения окружающей среды, проблем обеспечения экологической безопасности на территории водосборного бассейна Перекопской группы озер Крыма.

Основная часть

В целях формирования банка данных использовались следующие материалы:

- цифровая модель рельефа территории северного крымского приграничья;

- характеристика расходов и уровней воды в модельных водоемах, минимальных расходов воды;

- полевые исследования современной структуры землепользования.

Водосборный бассейн Перекопской группы озер охватывает территорию Северо-Крымской низменности со степными и полупустынными ландшафтами. С запада регион омывает Каркинитский залив Чёрного моря, с востока – воды Сиваша и Азовского моря.

В административном отношении большая часть водосбора располагается в пределах Красноперекопского района, площадь которого составляет 1231км² и занимает 4,7% территории Республики Крым.

Природно-ресурсный потенциал сформировался в условиях засушливого климата, полупустынных и бедно разнотравных в комплексе с растительностью солончаков степях. В состав Перекопской группы входит пять крупных соленных озер – Красное, Старое, Киятское, Кирлеутское (рис. 1) и несколько мелких.

Рисунок 1. Озера Перекопской группы

Водоемы имеют продолговатую форму, вытянутую в субмеридиональном направлении, берега, преимущественно, не превышают высоты 6 – 13 м и обычно круто обрываются к ложу озер; общая площадь котловин составляет 117 км² [1].

Таблица 1. Морфологические характеристики озер [1]

В естественном состоянии в водоемах наличествовали рассолы хлоркальциевого типа, с повышенным содержанием хлористого магния. На протяжении нескольких сотен лет, разработки соли «самосадки» производились на озерах Красное, Старое, Айгульское, Кирское, Киятское и Кирлеутское. В зависимости от температуры и концентрации рапы отлагались соли – хлористого магния, сернокислого натрия, гипса, брома и калия.

В озере Киятское слой соли составлял 3 см, в Старом – более 5 см, а в Красном иногда и до 7 см. Ее называют донной, или корневой (табл. 2).

Например, в озере Старом площадь залегания корневой соли составляла около 1 км², при мощности солевых прослоек в 0,1-5,5 м.

Таблица 2. Химический состав новосадки и донной соли [2]

Особенности географического положения, поверхностное покровное сложение преимущественно лессовидными суглинками, а также засушливые климатические условия определили ограниченный объем пресных местных, поверхностных водных ресурсов.

С глубокой древности активно использовались соляные ресурсы озер, а вследствие миграции после отмены крепостного права в IXX веке, значительного увеличения численности населения к фактически полному освоению ранее свободных земель.
В первую очередь, именно расположение рядом или вблизи водоемов оказывало влияние на характере занятости и планировочной структуре населенных пунктов.
Наиболее крупные населенные пункты – Воинка, Знаменка, Карпова балка, Филатовка были либо восстановлены, либо изначально заложены переселенцами. В процессе хозяйственного освоения исконное маловодье водосбора компенсировалось государственной и общественной поддержкой развития овцеводства, зерноводства и, главное, соляного промысла. На казенных землях соледобытчиков и сейчас располагаются села Карпова балка, Почетное, Танкововое.

С 80-х годов прошлого века началось активное преобразование территории водосборного бассейна группа Перекопских озер вследствие смены на ресурсопотребляющую парадигму природопользования. До второй мировой войны здесь функционировал лишь завод «Бром». Выбор места строительства завода обусловили наличие сырья в виде рапы Сиваша, известняков из Балаклавы, и возможности сброса отходов производства в соленые озера и в Сиваш.

Прямое влияние на формирование детериорантного природопользования в его классическом варианте оказало территориальное совмещение масштабного орошения земель и химического производства (рис. 2) с чрезвычайно водоемкими технологиями. Благоприятные агроклиматические условия и минерально-сырьевая база начали активно использоваться в связи с вводом Северо-Крымского канала (СКК). Красноперекопская оросительная система – первая в Крыму в зоне СКК. Общая протяженность межхозяйственных и внутрихозяйственных систем составляла более 900 км; с общей протяженностью коллекторно-дренажных систем – более 1600 км.

Развитие орошаемого земледелия привело к феноменальному в масштабах региона пространственно-временному перераспределению водных ресурсов. Резкое увеличение физических объемов водных масс, изменения структуры сельскохозяйственных земель (в частности, развитие рисосеяния), запустили механизмы трансформации и деградации внутренних вод.

Преобразования в рельефе, водно-солевых режимов почв, трансформации приходных и расходных частей водного баланса, изменений микроклимата региона. В зависимости от влажности на поливные земли в среднем подавалось от 2,0 до 4,5 тыс. м³ днепровских вод, геохимически чуждых сухостепным ландшафтам. Потери воды нередко составляли до 30% ирригационных вод. В связи с инфильтрационными особенностями почв начался подъем уровня грунтовых вод, вследствие чего коренным образом меняется режим и баланс грунтовых вод, водно-солевой режим почв, интенсифицируются процессы перераспределения гумуса по профилю.

При оросительной норме в 2-3 тыс. м³ дегумификация достигала от 7 до 31%, а при норме 4,0-5,0 тыс м³ потери гумуса могли достигать от 8 до 40% [3]. Особое влияние на формирование импактного таксона в пределах водосбора Перекопских озер оказало рисоводство. Для крымского рисоводства характерным являлось чрезвычайно водоемкая технология
его культивирования, за сезон использовалось до 22 тыс. м³ на гектар (против 8 – 15 тыс. м³ средних мировых показателей). В районах традиционного рисоводства рисовые чеки орошаются речными водами, богатыми органикой. В Крыму же выращивание риса не только имело свои технологические особенности, но и требовало значительных доз внесения минеральных удобрений и ядохимикатов.

Таким образом, размещение агрокомплекса в пределах земель водораздела оказало существенное влияние на радикальное изменение природной среды:

- создание гидрографической сети антропогенного генезиса;

- подъем уровня грунтовых вод и развитие процессов подтопление орошаемых и смежных земель;

- загрязнение окружающей среды, разрушение ее экологических связей;

- нивелирование и потери индивидуального облика ранее весьма отличных и своеобразных территорий.

Ухудшению гидромелиоративной обстановки на поливных и прилегающих землях водосборов озер Старое, Красное и Киятское способствовали как расточительный характер водопользования (особенно в рисоводстве), так и отсутствие экономического стимулирования внедрения водосберегающих технологий полива.

Реалии современной территориальной организации во многом определяются особенностями унаследованного детериорантного природопользования. На относительно небольшой площади – 921378 га га, сконцентрировано химическое производство ПАО «Крымский содовый завод», Красноперекопский трубный завод, АО «Бром», а также ООО «Ю БИ СИ КУЛ-Б – Завод холодильного оборудования» – предприятие по производству пивоохладителей и холодильных шкафов.

Коренные изменения состояния природной среды водосбора озер тесно связаны с развитием химической промышленности. С одной стороны, расширение производства базировалось на огромных объемах располагаемых транзитных вод; с другой – ориентация на использование соленых озер для сброса высокотоксичных сточных вод. Для данной территории наличие местных водных ресурсов является главным условием размещения производительных сил.

Наличие и компактное расположение озер решило проблему утилизации как промышленных стоков, так и сброса дренажно-ирригационных вод. Водоемы на протяжении десятилетий выполняют функции аккумуляции, технологического выдерживания и утилизации стоков.

Котловины озер претерпели существенные изменения. Три уникальных соленых водоема превратились в резервуары для сброса промышленных сточных вод. Озера – Красное, Старое и Киятское рассечены дамбами на отдельные субводоемы, со своими индивидуальными гидрологическим и гидрохимическим режимом.

Отсек – накопитель озера Старого использовался Бромным заводом для сброса хлоро- и нитроорганических высокотоксичных загрязнителей. Озера Красное и Киятское служили отстойниками для сточных и дренажно-фильтрационных вод с орошаемых земель. Водоемы объединялись в единую гидрографическую систему прокопами с не контролируемым перетоком загрязненных вод [4].

За период с 1983 по 1998 года подъем уровня воды в озерах составил в Киятском – 2,38 м до отметки – 1,62 м (абсолютных) против – 1,0 в естественных условиях, в Красном соответственно – 3,15 м до отметки – 0,05 против – 3,20. В результате произошло подтопление сел Танковое, Пролетарка, Крепкое, Вишневка, Зеленая Нива и была нарушена нормальная работа существующих в этой зоне дренажных систем.

В накопителе-испарителе северного отсека оз. Красного сформировалась высокоминерализованная жидкость хлоридного кальциево-натриевого типа, в то время как первоначально воды относились к хлоридному натриевому или хлоридному магниево-натриевому типу.

Рисунок 2. Воздействие накопителя-испарителя озера Красное на компоненты окружающей среды

Расчленение водоемов, захоронение в них химических отходов, сброс неочищенных промышленных стоков и дренажно-ирригиционных вод, нарушили естественные условия их существования:

- увеличение объемов располагаемых водных ресурсов и обводнение территорий суббассейнов соленых водоемов;

- опреснение воды;

- существенное пополнение дренажно-ирригационными водами котловин водоемов;

- механические нарушения рельефа, активизация ряда опасных геологических процессов, в том числе гидроморфизма четвертичных отложений;

- активизация процессов вторичного загрязнения вод;

- угрозы использования рапы в качестве сырья для химической промышленности;

- изменения физических и химических характеристик вод, приводящие к целому ряду непредвиденных последствий и аварийных ситуаций.

Таким образом, на территории водосборного бассейна группы Перекопских озер основными источниками загрязнения являются предприятия химической промышленности. Санация озер Красное, Старое, Керлеутское связана с внедрением водоохранных мероприятий подземных вод. Современное техногенное воздействие деятельности промышленных предприятий – ОАО «Крымский содовый завод» ОАО «Бром» проявляется в сохранении ареола загрязнения токсичными металлами водоносных горизонта – четвертичного, плиоценового и понт-меотического возраста [5].

Экологическая безопасность общественного производства определяется видами природопользования, как сложного процесса эксплуатации природных ресурсов в сочетании с реализацией средообразующих мероприятий и сохранения в природном состоянии геосистем и водных объектов в целях противодействия превышения пороговых значений загрязнения окружающей природной среды.

Обеспечение экологической безопасности территории водосбора связано с управлением детериорантным природопользованием, основные механизмы которого включают импактный мониторинг, внедрение инновационных технологий, оптимизации территориальной структуры.

Два крупных соленых озера – Керлеутское и Айгульское с аквальными и прибрежными выходами пресных и минеральных вод, не используются в системе водоотводящей инфраструктуры. Их экологическое воздействие – ядро оздоровления экологической ситуации с сохранением пространственного разнообразия сохранившихся природных объектов, внедрением элементов экологической реставрации приводных ландшафтов.

Вывод

На территории водного бассейна, в условиях контакта промышленности и орошаемого земледелия сформировалось очаговое природопользование с ареально – узловым чрезвычайно высоким деструктивным антропогенным воздействием. Сложившаяся структура хозяйственного комплекса обусловила исключительно высокую концентрацию водоотведения, аккумуляцию сточных вод, как источников загрязнения и проявления опасных экологических последствий.

В целях обеспечения экологической безопасности необходима - организация импактного экологического мониторинга современного состояния природных сред, как информационной поддержки регулирования процессов унаследованного природопользование.

В условиях прекращения импорта воды из Украины требуется анализ пространственно-временной и эколого-экономической совместимости использования опресненных морских вод в водоемких технологиях химических предприятий.

Внедрение элементов экологической реставрации приводных ландшафтов Керлеутского и Айгульского соленых озера в рамках конструирования оптимальной структурно-функциональной организации региона и развития современного природоохранного комплекса – альтернативы сложившемуся детериорантному природопользованию.