Assessment of anthropogenic impact in municipalities of the Baikal natural territory and its role in the entry of pollutants with river runoff into Lake Baikal

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The discrepancy between the boundaries of river basins, within which pollutants are transported by water flows, and the administrative (municipal) districts where their sources of entry into rivers are located, is a complex scientific and methodological problem of water resources management. The article presents an integrated assessment of anthropogenic impact calculated using state statistics for municipalities of the Baikal natural territory. Using the example of river basins—tributaries of Lake Baikal located within its boundaries—the authors discuss the proposed methodology for assessing the contribution of municipalities to the inflow of heavy metals and metalloids (V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Cd, Pb, Mo, P, Sb, Sn, U) in dissolved and suspended form with river flow into Lake Baikal. The methods of regression analysis have determined the leading role of 5 impact factors statistically influencing the formation of concentrations and flows of priority pollutants in the closing channels of 13 major tributaries of Lake Baikal (Selenga, Barguzin, Turka, Tyya, Verkhnyaya Angara, Snezhnaya, Kicher, Goloustnaya, Buguldeika, Utulik, Kika, Frolikha, Bolshaya Cheremshana rivers). These include: the volume of wastewater discharge; the volume of untreated wastewater discharge; areas disturbed by mining activities; the geomorphological hazards of the territory; the rate of potential soil erosion. Taking into account individual municipalities located within river basins in the formation of the total impact for each of the five factors allowed us to justify a method for determining the quantitative role of municipalities in the formation of the flow of pollutants. Within the boundaries of the Baikal natural territory, the level of anthropogenic impact by most indicators shows a slight downward trend with an increase in the localization of pollution in three urban agglomerations (from 10 to 30% for each of the substances in the Ulan-Ude urban okrug, Severobaikalsky and Selenginsky municipal districts). This zone is characterized by the highest wastewater load in relation to the volume of surface water.

Sobre autores

V. Bityukova

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography

Email: v.r.bityukova@geogr.msu.ru
Moscow, Russia

S. Chalov

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography

Email: hydroserg@mail.ru
Moscow, Russia

E. Antonov

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography; Institute of Geography, Russian Academy of Sciences

Email: antonovmtg@inbox.ru
Moscow, Russia; Moscow, Russia

Yu. Belyaev

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography

Email: yrbel@mail.ru
Moscow, Russia

S. Bolysov

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography

Email: sibol@mail.ru
Moscow, Russia

A. Bredikhin

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography

Email: avbredikhin@yandex.ru
Moscow, Russia

V. Grigoriev

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography

Email: vadim308g@mail.ru
Moscow, Russia

O. Prusikhin

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography

Email: olegprus2000@mail.ru
Moscow, Russia

M. Lychagin

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography

Email: lychagin@geogr.msu.ru
Moscow, Russia

A. Tsyplenkov

Lomonosov Moscow State University, Faculty of Geography

Email: atsyplenkov@gmail.com
Moscow, Russia

Bibliografia

  1. Абалаков А.Д., Базарова Н.Б . Картографическая оценка воздействия горнодобывающей промышленности на окружающую среду в бассейне озера Байкал // География и природные ресурсы. 2015. № 3. С. 64–73.
  2. Антонов Е.В., Беляев Ю.Р., Битюкова В.Р., Бредихин А.В., Дехнич В.С., Еременко Е.А., Колдобская Н.А., Прусихин О.Е., Сафронов С.Г. Интегральная оценка антропогенного воздействия на Байкальской природной территории: методические подходы и типология муниципальных районов // Изв. РАН. Сер. геогр. 2023. Т. 87. № 3. С. 1–18.
  3. Бакуменко Л.П., Коротков П.А. Интегральная оценка качества и степени экологической устойчивости окружающей среды региона (на примере Республики Марий Эл) // Прикладная эконометрика. 2008. № 1 (9). С. 73–91.
  4. Белозерцева И.А., Воробьева И.Б., Власова Н.В., Лопатина Д.Н., Янчук М.С. Экологическое состояние побережья Малого Моря и его влияние на загрязнение озера Байкал // Теоретическая и прикладная экология. 2021. № 2. С. 66–74.
  5. Дмитриев В.В. Определение интегрального показателя состояния природного объекта как сложной системы // Общество. Среда. Развитие. 2009. № 4. С. 146–165.
  6. Еременко Е.А., Беляев Ю.Р., Болысов С.И., Мысливец В.И., Бредихин А.В. Новый подход к комплексной оценке рельефа для целей эффективного природопользования // Геоморфология. 2021. Т. 52. № 1. С. 19–32. https://doi.org/10.31857/S043542812101003 X
  7. Зиновьева И.Г. и др. Вторая очередь мероприятий по ликвидации экологических последствий деятельности Джидинского вольфрамо-молибденового комбината в Закаменском районе Республики Бурятия: Предпроектные исследования. Научно-технический отчет. Чита: ООО “Гидроспецстрой”, 2011. 213 с.
  8. Караушев А.В. Теория и методы расчета речных наносов. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. Т. 444. 272 с.
  9. Лебедева Е.В., Михалёв Д.В., Шварев С.В. Напряженность геоморфологических обстановок центрального сектора горной системы Анд // Геоморфология. 2015. № 2. С. 77–88.
  10. Лебедева Е.В., Шварев С.В., Готванский В.И. Природно-обусловленная напряженность геоморфологических процессов территории Дальнего Востока России // Геоморфология. 2014. № 4. С. 48–59.
  11. Рафаэлевич А.М.Д., Дмитриев В.В. Интегральная оценка экологического благополучия речных систем // Вестн. Санкт-Петербург. ун-та. Науки о Земле. 2019. Т. 64. № 2. С. 162–184.
  12. Разработка интегрированной (интегральной) оценки антропогенного воздействия и состояния окружающей среды озера Байкал. Отчет о научно-исследовательской работе. М.: МГУ, 2022. 900 с.
  13. Смирнова О.К., Плюснин А.М. Джидинский рудный район (проблемы состояния окружающей среды). Улан-Удэ: Изд-во Бурятского науч. центра СО РАН, 2013. 181 с.
  14. Сычева Д.Г., Кошелева Н.Е. Накопление металлов и металлоидов в почвах и их фракции РМ10 в г. Улан-Удэ // Машиностроение: сетевой электронный науч. журн. 2024. Т. 11. № 1. С. 3–10.
  15. Цыпленков А.С., Чалов С.Р., Шинкарева Г.Л. Водная эрозия почв в бассейнах крупнейших рек Сибири // Изв. РГО. 2022. Т. 154. № 5–6. С. 86–111.
  16. Чалов Р.С., Чернов А.В. Районирование территории России по экологическому состоянию речных русел и пойм / Проблемы оценки экологической напряженности территории России: факторы, районирование. М., 1993. С. 66–72.
  17. Чалов С.Р., Школьный Д.И., Промахова Е.В., Леман В.Н., Романченко А.О. Формирование стока наносов в районах открытых разработок россыпных месторождений // География и природные ресурсы. 2015. № 2. С. 22–30.
  18. Эколого-географический атлас-монография Селенга-Байкал / ред. Н.С. Касимов, Н.Е. Кошелева, М.Ю. Лычагин, С.Р. Чалов. М.: Географический ф-тет МГУ , 2018. 288 с.
  19. Alonso H.A., Lamata M.T. Consistency in the analytic hierarchy process: A new approach // Int. J. of Uncertainty, Fuzziness and Knowledge-Based Systems. 2006. Vol. 14. № 4. P. 445−459.
  20. Birkmann J. Risk and vulnerability indicators at different scales: applicability, usefulness and policy implications // Environ. Hazards. 2007. Vol. 7. P. 20–31.
  21. Bityukova V.R., Kasimov N.S., Vlasov D.V. Environmental Portrait of Russian Cities // J. Ecology and Industry of Russia. 2010. Vol. 4. P. 6–18.
  22. Chalov S., Ivanov V. Catchment and in-channel sources in three large Eurasian Arctic rivers: Combining monitoring, remote sensing and modelling data to construct Ob’, Yenisey and Lena rivers sediment budget // Catena. 2023. Vol. 230. Art. 107212. https://doi.org/10.1016/j.catena.2023.107212
  23. Egusa T., Kumagai T., Oda T., Gomi T., Ohte N. Contrasting patterns in the decrease of spatial variability with increasing catchment area between stream discharge and water chemistry // Water Resources Res. 2019. Vol. 55. P. 7419–7435. https://doi.org/10.1029/2018WR024302
  24. Gaillardet J., Viers J., Dupré B. Trace Elements in River Waters // Treatise on Geochemistry. Elsevier, 2003. Vol. 5. P. 225–272.
  25. Haregeweyn N., Tsunekawa A., Poesen J., Tsubo M., Meshesha D.T., Fenta A.A., Nyssen J., Adgo E. Comprehensive assessment of soil erosion risk for better land use planning in river basins: Case study of the Upper Blue Nile River // Sci. of The Total Environ. 2017. Vol. 574. P. 95–108.
  26. Hawker L., Uhe P., Paulo L., Sosa J., Savage J., Sampson C., Neal J. A 30 m global map of elevation with forests and buildings removed // Environ. Res. Lett. 2022. Vol. 17. № 2. P. 024016.
  27. Jarsjö J., Chalov S., Pietroń J., Alekseenko A., Thorslund J . Patterns of soil contamination, erosion, and river loading of metals in a gold mining region of Northern Mongolia // Reg. Environ. Change. 2017. Vol. 17. № 7. P. 1991–2005. https://doi.org/10.1007/s10113-017-1169-6
  28. Kasimov N., Shinkareva G., Lychagin M., Kosheleva N., Chalov S., Pashkina M., Thorslund J., Jarsjö J. River water quality of the Selenga-Baikal basin: Part i —spatio-temporal patterns of dissolved and suspended metals // Water. 2020a. Vol. 12. № 8. Art. 2137. https://doi.org/10.3390/w12082137
  29. Kasimov N., Shinkareva G., Lychagin M., Chalov S., Pashkina M., Thorslund J., Jarsjö J. River water quality of the Selenga-Baikal basin: part ii — metal partitioning under different hydroclimatic conditions // Water. 2020b. Vol. 12. № 9. Art. 2392. https://doi.org/10.3390/w12092392
  30. Lychagin M., Chalov S., Kasimov N., Shinkareva G., Jarsjö J., Thorslund J. Surface water pathways and fluxes of metals under changing environmental conditions and human interventions in the Selenga River system // Environ. Earth Sci. 2017. Vol. 76. Art. 1. https://doi.org/10.1007/s12665-016-6304-z
  31. Pietroń J., Chalov S.R., Chalova A.S., Alekseenko A.V., Jarsjö J. Extreme spatial variability in riverine sediment load inputs due to soil loss in surface mining areas of the Lake Baikal basin // Catena. 2017. Vol. 152. P. 82–93. https://doi.org/10.1016/j.catena.2017.01.008
  32. Saaty T. Relative measurement and its generalization in decision making. Why pairwise comparisons are central in mathematics for the measurement of intangible factors. The Analytic Hierarchy/Network Process // Rev. R. Acad. Cien. Serie A. Mat. 2008. Vol. 102. № 2. P. 251–318.
  33. Teng J., Penton D.J., Ticehurst C., Sengupta A., Freebairn A., Marvanek S., Vaze J., Gibbs M., Streeton N., Karim F., Morton S. A comprehensive assessment of floodwater depth estimation models in semi-arid regions // Water Resources Res. 2022. Vol. 58. № 11. Art. e2022WR032031.
  34. The Green City Index. A research project conducted by the Economist Intelligence Unit, sponsored by Siemens. Munich: Siemens AG Corporate Communications and Government Affairs, 2022. 25 p.
  35. Thorslund J., Jarsjö J., Wällstedt T., Mörth C., Lychagin M., Chalov S. 2016, Speciation and hydrological transport of metals in non-acidic river systems of the Lake Baikal basin: Field data and model predictions // Reg. Environ. Change. 2017. Vol. 17. P. 2007–2021. https://doi.org/10.1007/s10113-016-0982-7
  36. Viers J., Dupré B., Gaillardet J. Chemical composition of suspended sediments in World Rivers: New insights from a new database // Sci. Total Environ. 2009. Vol. 407. P. 853–868.
  37. Villa F., McLeod H . Environmental vulnerability indicators for environmental planning and decision-making: guidelines and applications // Environ. Manage. 2002. Vol. 29. P. 335–348.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».