CC BY
1УДК 504.6
Гайбор Гайбор Л.В.
аспирант Экологический институт Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы
(г. Москва, Россия)
ГОРНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РИСКИ В РАЙОНЕ РЕКИ БЛАНКО, АСУАЙ: ОЦЕНКА ПРЕДПОЛАГАЕМЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ДЛЯ ВОДЫ И БИОРАЗНООБРАЗИЯ
Аннотация: в статье исследуются потенциальные экологические риски горнодобывающего проекта «Рио Бланко» в провинции Асуай, Эквадор. Особое внимание уделено влиянию на водные ресурсы и биоразнообразие, включая загрязнение тяжелыми металлами и эрозию почвы. Анализ, основанный на моделировании и прогнозах, выявляет значительные угрозы для экосистем, подчеркивая необходимость строгого экологического мониторинга и мер по снижению воздействия.
Ключевые слова: экологические риски, горнодобывающая промышленность, загрязнение воды, тяжелые металлы, эрозия почвы, биоразнообразие, экологический мониторинг, прогноз загрязнения.
В Эквадоре горнодобывающая промышленность играет все более важную роль в национальной экономике. С 2016 года в стране было подано более 420 заявок на получение лицензий на разработку недр, из которых 160 уже одобрены. Общий объем инвестиций превысил 100 миллионов долларов, направленных на разведку месторождений золота, меди, серебра и молибдена. Одним из ярких примеров является проект «Река Бланко» в провинции Асуай, с предполагаемыми запасами 991 000 унций золота и 4,7 миллиона унций серебра, общая стоимость которых оценивается не менее чем в 14 миллиардов долларов.
Несмотря на вклад таких инициатив в экономическое развитие, они породили значительные социальные и экологические проблемы. Проекты, такие как «Река Бланко» и «Кимсакоча», критикуются за нарушения прав человека и социальные конфликты. Более того, они расположены в хрупких экосистемах, таких как области водного стока, парамос и водно-болотные угодья, что привело к судебным разбирательствам и референдумам. В частности, в 2021 году в провинции Асуай был проведен референдум, запретивший добычу полезных ископаемых в зонах водного стока [6, с. 589].
С экологической точки зрения, основным источником загрязнения являются хвостохранилища, которые вызывают образование кислых минеральных дренажей (AMD) из-за наличия сульфидов. Ненадлежащий их уход может привести к разрыву плотин, наводнениям и необратимому ущербу. Пример катастрофы в Брумадинью (Бразилия) подчеркивает необходимость строгого регулирования и устойчивых практик.
С учетом вышесказанного настоящая статья ставит своей целью оценить потенциальное влияние горнодобывающего проекта в районе реки Бланко (провинция Асуай, Эквадор) на экологию с акцентом на риски загрязнения водных источников и уязвимость местных экосистем. Работа направлена на прогнозирование долгосрочных последствий для водных ресурсов и биоразнообразия, а также на разработку возможных мер по предотвращению необратимого ущерба в регионе.
Материалы и методы.
Река Бланко расположена в провинции Асуай, Эквадор, в приходе Мольетуро. Она является частью горных экосистем Анд и находится в пределах хребта Тойсан на высоте около 2100 метров над уровнем моря. Водосборный бассейн реки охватывает примерно 4,1 км2 и частично защищён за счёт общинных водных резервов и прилегающих природных территорий, включая зоны водообеспечения и леса.
Googfe О 10В' Atnbucion de dato* 11 f2Ö22 - Was recinntir I_100™ i Сдатага; 4,326 m 2'41'17*S Т^гЮЧУ З.аЭДл!
Рисунок 1. Географическое положение объекта, изображение создано из Google Earth Pro[].
Площадь горнодобывающего проекта, связанного с рекой Бланко, составляет 4 799 гектаров. Как видно на изображении 1, проект охватывает значительную территорию, включающую значительную часть хрупких экосистем, таких как парамосы и водно-болотные угодья. Эти области играют ключевую роль в гидрологическом цикле, выступая в качестве зон накопления и фильтрации воды. Регион характеризуется высокой биоразнообразностью, включая эндемичные и находящиеся под угрозой виды, а также является важным миграционным коридором для андского медведя [].
В бассейне реки Бланко, расположенном в районе Интаг, Эквадор, обитает множество эндемичных и находящихся под угрозой исчезновения видов, что связано с высоким биоразнообразием, характерным для этого региона. Ниже представляется список с ключевыми данными:
Таблица 1. Виды, обнаруженные в регионе реки Бланко.
Млекопитающие Растения Птицы Прочие
Очковый медведь (Tremarctos ornatus) -Уязвимый (Красный список МСОП). Орхидеи - более 40 эндемичных видов. Золотоголовый кетцаль (Pharomachrus auriceps). Дневные бабочки -зарегистрировано более 180 видов.
Ягуар (Panthera onca) - Близок к угрозе. Восковая пальма (Ceroxylon spp.). Андский пенелоп (Penelope montagnii). Разнообразие бромелий и деревьев, таких как «Семь кож».
Белолобый капуцин (Cebus albifrons) -Угроза потери среды обитания. Черный антуриум. Андский скальный петух (Rupicola peruvianus).
Методология исследования.
В данной работе в качестве методологий были выбраны модели загрязнения, основанные на типе загрязнителя и особенностях исследуемой зоны. Также использовались программы спутникового мониторинга, такие как Google Earth Pro, для нанесения маршрута и измерения местности исследования. Дополнительно были привлечены данные от специализированных центров и региональных властей, а также применялся инструмент SWAT (Soil and Water Assessment Tool), который позволяет моделировать различные гидрологические процессы, качество воды и транспортировку осадков в пределах водосбора. В данной работе в качестве основного источника формульных данных использовался сборник «Гидрология».
Модель SWAT сочетает в себе множество эмпирических и концептуальных уравнений. Некоторые важные из них:
Водный баланс:
Согласно данным Национального института метеорологии и гидрологии Эквадора (INAMHI), среднегодовое количество осадков в регионе составляет около 800 мм. Этот показатель варьируется в зависимости от сезона и высоты над уровнем моря в конкретной области. Потенциальная испаряемость для похожих регионов Анд в Эквадоре оценивается в диапазоне от 800 до 1000 мм в год, в зависимости от климатических условий и типа растительного покрова. Поскольку данные о поверхностном стоке, инфильтрации и подземном хранении для реки Бланко в Асуай отсутствуют, можно использовать приблизительные значения из схожих регионов Анд для оценки этих переменных.
Оценка поверхностного стока.
Поверхностный сток (R) можно оценить с использованием метода Curve Number (CN) Министерства сельского хозяйства США (USDA), который требует данных о следующих параметрах: тип почвы, использование земель (сельское хозяйство, пастбища, лес и т.д.) и влажности почвы.
В андских регионах с глинистыми почвами и использованием земель под сельское хозяйство или пастбища типичное значение CN может быть равно 70. Применяя формулу метода:
R = (P - 0.25)2/ P + 0.8S Si P > 2S,
где:
S = 25400/CN - 254
Например, если P = 1500 мм/год (осадки), CN = 70, дает S = 109,14.
R = (800 - 0,2 * 109,14)2 / (800 + 0,8 * 109,14) R = 411 мм/год.
Оценка проникновения.
Инфильтрация зависит от текстуры, структуры почвы и растительного покрова. В зонах андских пастбищ или лесов ежегодная инфильтрация может составлять около 10% от общего количества осадков. Таким образом, для Р = 800 мм:
Предполагаемая инфильтрация: 800*0,1=80 мм/год. Подземное накопление
Подземное накопление определяется проницаемостью подстилающих пород и соотношением между осадками и испаряемостью.
Для вулканических почв Анд, которые обычно обладают средней проницаемостью, подземное накопление может составлять около 5% от годового количества осадков. Для Р = 800 мм:
ДS = 800*0,05 ЛS = 40 мм/год. Общая формула водного баланса:
Р = ЕТ + R + I + ЛS
где:
Р - осадки (800 мм/год),
ЕТ - эвапотранспирация (360 мм/год),
Я - поверхностный сток (411 мм/год),
I - инфильтрация (80 мм/год),
ДS - подземное накопление (40 мм/год):
800 = 360 + 411 + 80 + 40 800 = 891 мм/год.
Водный баланс показывает дефицит в 91 мм/год, что может указывать на возможные потери воды через недоучтенные процессы, такие как глубокая инфильтрация, испарение или ошибки в исходных данных.
Для расчёта эрозии и транспортировки осадков в бассейне реки Бланко обычно используются эмпирические уравнения и концептуальные модели, такие как Универсальное уравнение потерь почвы (USLE) и его адаптированные варианты. Основные шаги следующие:
1. Модель и8ЬЕ (универсальное уравнение потери почвы). Основная формула:
А=Р*К*Ь8*С*Р
Таблица 2. Модель USLE (универсальное уравнение потери почвы).
Где: Примерные данные по региону:
Я: Коэффициент эрозии дождевых осадков (МДжмм/гачгод). Для осадков 800 мм/год в Андах R обычно находится в диапазоне 200-300 МДжмм/гачгод.
К: Коэффициент эрозии почвы (тонны га ч/га МДж мм). Типичные почвы Анд с текстурой супеси имеют K от 0.2 до 0.3 тонн•га•ч/га•MJ•мм.
ЬБ: Длина участка и коэффициент уклона (безразмерный). Для бассейнов с крутыми уклонами (>15%) LS ~ 1.5-2.5. Для менее крутых уклонов, таких как 5-15%, LS = 0.8-1.5.
С: Фактор почвенного покрова и управления (безразмерный). Для земель с низкой растительностью или деградированных пастбищ C ~ 0,3-0,5.
Р: Фактор природоохранной практики (безразмерный). При отсутствии специфических методов защиты, P = 1.0.
R = 250, К = 0,25, LS = 1,2, С = 0,4, Р = 1,0.
А = 250*0,25*1,2*0,4*1,0 А = 30 тонн/га/год.
Транспортировка осадков.
Транспортировка осадков из водосбора в реку рассчитывается с использованием коэффициента доставки осадков (Sediment Delivery Ratio, SDR):
S = A * SDR,
где:
• S: Транспортируемые осадки (тонн/год),
• SDR: Доля эродированной почвы, достигающей водоема (0,1-0,3 для горных водосборов). Для SDR = 0,2:
S = 30 * 0,2 = 6 тонн/ га/ год.
Результаты.
Дефицит воды в размере 91 мм/год в водном балансе реки Бланко указывает на то, что доступного объема воды (осадков) недостаточно для покрытия всех выявленных гидрологических процессов: испарения, стока, инфильтрации и подземного накопления. Этот дефицит может иметь существенные последствия для региона как в настоящем, так и в будущем.
Расчеты показывают, что потери почвы в районе составляют 30 тонн на гектар в год, что является высоким значением, особенно по сравнению с допустимым уровнем эрозии (<10 тонн/ га /год).
Объем осадков, поступающих в реку с каждого гектара бассейна, не является чрезмерно высоким для полусухого андского региона, но и не низким. Это может служить сигналом тревоги, особенно если транспортировка осадков увеличится в будущем из-за неустойчивых практик или экстремальных климатических событий.
Выводы.
Регион не располагает сбалансированным водоснабжением для удовлетворения всех потребностей природных процессов и человеческой деятельности.
Постоянный дефицит может ослабить локальные экосистемы, особенно в андийских парамо, которые зависят от постоянного поступления воды.
Сокращение доступной воды может негативно повлиять на подземные резервы, способность пополнения водоносных горизонтов и базовый сток реки, что приведет к уменьшению водных потоков в засушливые сезоны.
Важность тщательной предварительной экологической оценки перед началом любой горнодобывающей деятельности, чтобы обеспечить устойчивость бассейна реки Бланко и защитить близлежащие сообщества.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Google Earth (2024) Ecuador, Azuay, 2'49'17'S 79'22'10'W 3593m, Disponible en: https://earth.google.eom/web/@-2.82163526,-79.36639824,3542.63112518a,1000.20298421d,30y,0h,0t,0r/data=CgRCAggBMikKJ wolCiExZ2dsQ2FGY3U5cF9ENFMtdVR0Z0dHSEhhdnQ4TWFSYjIgAToDCgEwQ gIIAEoHCKuXqk4QAQ (дата обращения: 20.10.24);
2. Maidment, D. R. (1993). Handbook of hydrology. McGraw-Hill. Part 1, Chapter 1 - 4 ISBN: 0071711775, 9780071711777 URL: https://dl.watereng.ir/HANDBOOK_OF_HYDROLOGY.PDF (дата обращения: 22.10.24);
3. Mora, Abrahan, Jumbo-Flores, Diana, González-Merizalde, Max, & Bermeo-Flores, Santos Amable. (2016). Niveles de metales pesados en sedimentos de la cuenca del río Puyango, Ecuador. Revista internacional de contaminación ambiental, 32(4), 385-397;
4. Rosa-Luxemburg-Stiftung. (n.d.). Evaluación ambiental de la hidroeléctrica Río Blanco. Recuperado de https://w.rosalux.org.ec/pdfs/hidroelectrica-rio-blanco.pdf;
5. Birane Niane, Robert Moritz, Stéphane Guédron, Papa Malick Ngom, Hans Rudolf Pfeifer, Ibrahima Mall, John Poté, Effect of recent artisanal small-scale gold mining on the contamination of surface river sediment: Case of Gambia River, Kedougou region, southeastern Senegal, Journal of Geochemical Exploration,
Volume 144, Part C, 2014, Pages 517-527, ISSN 0375-6742, https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2014.03.028;
6. Adánez Sanjuán, P., Llamas Borrajo, J. F., Locutura Rupérez, J. y Garcia Cortés, A. 2014. Estudio geoquímico de los sedimentos de llanura de inundación en la cuenca de los ríos Tinto y Odiel (Huelva). Boletín Geológico y Minero, 125 (4):585-599 ISSN: 0366-0176 URL:
https://web.igme.es/Boletin/2014/125_4/10_Articulo%208.pdf
Gaibor Gaibor L.V.
Peoples' Friendship University of Russia (Moscow, Russia)
MINING INDUSTRY AND ENVIRONMENTAL RISKS IN THE RIO BLANCO AREA, AZUAY: ASSESSMENT OF POTENTIAL IMPACTS ON WATER AND BIODIVERSITY
Abstract: this article examines the potential environmental risks associated with the "Rio Blanco" mining project in Azuay Province, Ecuador. Special attention is given to its impact on water resources and biodiversity, including contamination by heavy metals and soil erosion. The analysis, based on modeling and projections, reveals significant threats to ecosystems, highlighting the need for strict environmental monitoring and mitigation measures.
Keywords: environmental risks, mining industry, water contamination, heavy metals, soil erosion, biodiversity, environmental monitoring, contamination forecast.
