Проблема качества воды в малых реках напрямую влияет на жизнь региона. Эти водные артерии являются источником водоснабжения для местного населения, средой обитания многих видов животных и важным звеном в общей экосистеме Дона. Для разработки эффективных стратегий по их восстановлению необходимы точные данные об источниках и механизмах загрязнения.

Заведующий кафедрой геоэкологии и прикладной геохимии Института наук о Земле ЮФУ Григорий Скляренко годами изучает геоэкологическое состояние малых рек и влияние на них угледобывающей промышленности.

«Речь идет о наследии Восточного Донбасса — закрытых угольных шахтах. В 90-е годы прошлого века было закрыто порядка 50 таких шахт так называемым «мокрым» способом»: откачка постоянно прибывающей в горные выработки воды была прекращена, и подземные полости постепенно заполнились водой. Эта шахтная вода — не просто Н₂О, она приобретает высокую концентрацию солей, химически агрессивно воздействует на остатки шахтного оборудования и окружающие подземные воды, активно загрязняя их. Со временем эта токсичная смесь находит выход на поверхность: она изливается самотёком или через разрушенные очистные сооружения прямо в малые реки», — объяснил Григорий Скляренко.

На месте таких стоков дно и берега рек покрыты слоем донных отложений бурого цвета. Это осаждаются загрязнители, губительные для речной жизни. В итоге содержание железа в окрестностях стока до 1700 раз превышает фоновые значения, марганца — до 400 раз, стронция и других загрязнителей — в 3-4 раза.

Железо и марганец осаждаются в первых 500 метрах от места разлива, формируя мощную импактную зону, а литий и стронций мигрируют на много километров вниз по течению, создавая обширные шлейфы загрязнения.

«Точно такую же экологическую угрозу, только в меньших объёмах, несёт дождевая вода, стекающая с террикоников, которых в Ростовской области огромное количество. Терриконы – породные отвалы шахт, они усугубляют негативное воздействие затопленных горных выработок. Помимо стоков, происходит эрозия их склонов, сдувание рыхлых частиц, загрязнение воздуха и почв на окружающих сельхозугодьях. Все вместе терриконы Донбасса ежегодно отдают в окружающую среду тонны токсичных металлов», — подчеркнул Григорий Скляренко.

Но загрязнение не ограничивается прямыми разливами из шахт и с террикоников. Из-за природной и техногенной трещиноватости пород существует гидравлическая связь между глубокими шахтными водами и верхними водоносными горизонтами. Это означает, что загрязнённые воды подпитывают реки не только в местах видимых изливов, но и за счет скрытых под поверхностью рек родников, встречающихся по всему руслу.

С помощью современных методов, включая электронно-зондовый микроанализ, учёные выявили комплексную проблему — «техногенный минералогенез». В донных отложениях рек формируются новые минералы, непосредственно связанные с поступлением загрязняющих веществ: магнетит, пирит. Это означает, что речная система не просто загрязнена, а глубинно трансформирована на физико-химическом уровне.

«Железо, оседая, закрепляется в виде микрокристаллов стабильного магнетита, создавая долговременное «хранилище» загрязнения. А марганец, литий и стронций слабее связаны с донными осадками. Во время паводков они могут снова вымываться в воду, вызывая вторичное загрязнение снова и снова. Это бомба замедленного действия», — поделился Григорий Скляренко.

Для сравнения, уровень минерализации чистой питьевой воды – до 1 грамм на литр, а уровень минерализации рек, куда попали шахтные воды — 10-12 грамм на литр. Подземные воды в районе Новошахтинска, Шахт и других городов-спутников классифицируются как «грязные» и «чрезвычайно грязные».

Учёный подытожил, что аналогичные и даже более острые проблемы с качеством воды характерны для рек Кизеловского, Кузнецкого, Сахалинского бассейнов, это боль всех угледобывающих регионов России, что делает исследования ЮФУ актуальными и для них.