Кіріспе
Карсон өзені – Невада штатындағы өзен, АҚШ. Өзен Карсон шұңқырына құяды, ол жабық алап болып табылады. Өзеннің негізгі арнасы 131 миль (211 км) ұзындықты құрайды. Өзен 1990 жылғы 30 қазанда Карсон өзенінің Меркурий суперфонды (CRMS) ретінде ұлттық басымдықтар тізіміне (NPL) енгізілді, себебі жасалған зерттеулерде жануарлар мен су алабы шөгінділерінде меркурийдің іздік мөлшері анықталды.
River in Nevada, United States
The Carson River is a northwestern Nevada river that empties into the Carson Sink, an endorheic basin. The main stem of the river is 131 mile (211 km) long The river made the National Priorities List (NPL) on October 30, 1990 as the Carson River Mercury Superfund site (CRMS) due to investigations that showed trace amounts of mercury in the wildlife and watershed sediments.
Тарих
Археологиялық зерттеулер тарихқа дейінгі Мартис тайпасының шығыс шекарасын Рено/Карсон өзендері аймағында орналастырады. Олар шамамен 12 000 жыл бұрын бұл аймаққа алғаш келген адамдар деп саналады. 1800 жылдардың басында Солтүстік Пайют тайпасы Карсон өзенінің төменгі ағысында және қазіргі Стиллвотер ұлттық жануарлар қорығының жанында мекендеген, ал Уошо тайпасы жоғарғы су жинау аймағында қоныстанған. Карсон аңғарында тұратын Уошо тайпалары жеке топқа бөлініп, «Пау ва лу» деп аталған. Көне адамдар мен жергілікті тайпалар Карсон өзенін күнкөріс үшін маңызды ресурс ретінде пайдаланған, балық, су құстары, өсімдіктер және әсіресе құрғақ Невада шөлді климатында суға тәуелді болған. Бұл тайпалардың қоныс аударуы мен өмір салтының өзгеруі еуропалықтардың қоныстануымен бірге болды. Невададағы еуропалықтардың алғашқы қоныстары 1851 жылы Мормон станциясында (қазіргі Генуя) және Голд Каньонның аузында (Дейтон) пайда болды. 1850 және 1860 жылдары өзен Калифорния алтын кендеріне және Пони Экспресске қол жеткізуге мүмкіндік берген Калифорния жолының бір тармағы – Карсон жолы ретінде пайдаланылды. 1860 жылы күміс тау-кен ауданында өзен бойында алтын қоры табылды. Вирджиния-Сити, Невада, төменгі су жинау аймағында 1859 жылы әлемдегі ең ірі күміс ағыны – Комсток Лодының орталығы болды. Карсон аңғары күміс кеншілері мен олардың малдарына азық-түлікпен қамтамасыз етті. Комсток кен өндірісінің өркендеуі су жинау аймағына және су сапасына елеулі әсер етті, көптеген жерлерде аңғардың түбін кесіп өткен арналардың үстінде орманды беткейлердің жоғалуына, кен қалдықтарының жиналуына және тік, табиғи өзен жағалауларының пайда болуына себеп болды. 20 ғасырдың басында Ньюлендс суару заңы қабылдалып, ауыл шаруашылығы үшін суландыру суын жеткізу мақсатында жүзеге асырылды. 1914 жылы аяқталған Лахотан тоғаны Ньюлендс суару жобасының бір бөлігі ретінде салынды. 1918 жылы Трюки-Карсон суару ауданы құрылды, ол Трюки өзенінен Карсон аңғарына су бұру жобасының бөлігі болды, мақсаты ауыл шаруашылығына су жеткізу еді. 1989 жылы Шығыс Форк Карсон өзені Калифорния штаты тарапынан «Жабайы және көркем өзен» деп жарияланды, бұл Маркелвилл, Калифорнияның шығысындағы Хэнгмэнс Бриджінен Калифорния/Невада шекарасына дейін тоған салуға тыйым салды.
Су бөлу
Карсон өзенінің су алабы 330 км (205 миль) ұзындықты және 10 272 км² (3966 шаршы миль) аумақты қамтиды. Оның жоғарғы су алабы аймағында Сьерра-Неваданың екі маңызды саласы орналасқан. 119 км (74 миль) ұзындығындағы сала Сонора шыңының солтүстік беткейлерінде басталады (өзі Сонора асуының солтүстігінде, Альпий округінің оңтүстігінде, Маркливиллден оңтүстік-шығысқа қарай, Карсон мұздық даласында шамамен 3170 м (10400 фут) биіктікте орналасқан). 64 км (40 миль) ұзындығындағы сала Карсон асуы мен Жоғалған көлдер маңындағы Сиерра тауларында 2743 м (9000 фут) биіктікте басталып, солтүстік-шығысқа қарай Невадаға ағып, Генуядан оңтүстік-шығысқа қарай 2 км (1 миль) жерде орналасқан Шығыс саласымен қосылады. Карсон өзені содан кейін солтүстікке қарай 29 км (18 миль) ағып, Карсон қаласының оңтүстік-шығысында орналасқан Мексикалық бөгетіндегі жоғарғы су алабының соңына жетеді. Ортаңғы су алабында өзен негізінен Карсон қаласынан солтүстік-шығысқа қарай Лайон округі арқылы, Дейтон қаласынан өтіп ағады. Ортаңғы су алабы Шығыс Черчилль округіндегі Лахотан бөгетімен аяқталады. Мұнда өзеннің ағыны Труки өзенінен келген сумен толықтырылып, Лахотан көлінің су қоймасына жиналады. Бөгеттен төменгі ағыста (төменгі су алабында) судың көп бөлігі Фэллон маңында суаруға пайдаланылады, ал қалған ағындар солтүстік-шығысқа қарай Карсон шұңқырына ағып түседі. Карсон қаласының батысындағы Сноу-Вэлли шыңында (Тоябе ұлттық орман паркі, Карсон жотасы) 2676 м (8780 фут) биіктіктен басталатын Клир-Крик, Карсон өзенінің негізгі арнасының жалғыз жылдық саласы болып табылады және Табиғатты қорғау қорымен қорғалады.
Карсон өзенінің сынап суперфонды
Карсон өзенінің бассейні, Нью-Эмпайрден Стиллвотерге және Карсон суға дейін, 1990 жылдың тамызында Кешенді экологиялық жауап беру, өтемақы және жауапкершілік туралы заңға (CERCLA немесе Суперфонд) сәйкес тарихи кен өндіру қызметіне байланысты Ұлттық басымдық тізіміне (NPL) енгізілді. Бұл Невада штатындағы жалғыз NPL нысаны және оны NDEP және АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігі (EPA), Сан-Францискодағы IX аймақ бірлесіп басқарады. Шамамен 250 Комсток фабрикасында алтын мен күмісті өндіру үшін миллиондаған фунт сынап импортталып, пайдаланылды. Осы процесте шамамен 14 миллион фунт сынап қоршаған ортаға шығарылды. Кеннің құрамында кең таралған арсен мен қорғасын ұнтақтау процесінде шоғырландырылып, қоршаған ортаға тарады. Сондықтан, бұл нысан үшін маңызды ластағыштар – сынап, арсен және қорғасын. Сынап, арсен және қорғасын белгілі немесе күдікті канцерогендер (қатерлі ісік тудыратын заттар) және/немесе адам денсаулығына басқа да зиян келтіруі мүмкін. Карсон өзенінің Меркурий Суперфонды нысанына қатысты ең маңызды мәселе – сынап. Ашық су көздерінде сынаптың түрлі формалары кездеседі, оның ішінде еківалентті сынап (Hg2+) және метил сынап (MeHg). MeHg өзендердегі бактериялардың әрекетінен пайда болады және аймақтағы жануарлар оны жұта алады. Метил сынаптың майда еритін қасиеттері биоаккумуляцияға және Карсон өзенінің су жануарларында сынаптың биомагнификациясына әкелуі мүмкін. Дегенмен, зиянды әсер ету үшін ластағыштардың адам ағзасына енуі қажет. Топырақпен тікелей жанасу және одан кейін CRMS аймағынан алынған, бұрыннан ластанушы заттарды жұтқан балық пен су құстарын жеу – адам ағзасына енудің ең мүмкін жолдары. Кішкентай балалардың қауіп деңгейі жоғары, себебі олардың денесі дамуда және ойнап жүргенде топырақ жұтып алуға бейім. Ауызға түскен сынаптан туындаған уланудың белгілері көбінесе бүйректерге, орталық нерв жүйесіне және дамуға, әсіресе метил сынаптың әсеріне тиеді. EPA және басқа ғалымдар ластанған аймақтардың тұрғындарын зерттеді, бірақ қан, шаш және зәр үлгілерінде металдардың артуына тікелей дәлел таппады. Олар кейбір балықтар мен су құстарында оның жоғары деңгейін анықтады – бұл елдегі ең жоғары көрсеткіштердің бірі. Адам денсаулығына әсер еткен жағдайда, ол жылдар бойы аз мөлшерде әсер етуі мүмкін және анықтау қиын болуы мүмкін. КРМС нысанының құрлықтағы (құрғақ жердегі) ластану көзі OU 1 кен қалдықтарынан халықты қорғау үшін үнемі басқарылып, бақыланады. OU 1-дегі ең маңызды денсаулық қаупі – ластанған топырақпен тікелей жанасу және оны жұту. OU 2 Карсон өзенінің суы, шөгіндісі және биологиялық ресурстары, Лахотан су қоймасы, Уошо көлдері, Стимбоут сағасы, байланысты суару каналдары және Стиллвотер жабайы табиғат паналағын қамтиды. EPA мердігерлері мен USGS OU 2 аймақтарын зерттеуді жалғастыруда және (RI/FS) есебін дайындауда. OU 2-де сынаптан туындаған ең маңызды денсаулық қаупі – зардап шеккен көлдер мен өзендер жүйесінен балық пен су құстарын тұтыну. 1990 жылдары EPA үшінші тараптардың күшімен бірнеше шектеулі аумақтарды тазалауды жүзеге асырды және жарты ондаған аумақты өз күшімен тазартты. Тазалау жұмыстары негізінен Дейтонның тұрғын үй аудандарында жүргізілді. Нысанның қалған бөлігі тазаланбаған және әсер еткен аумақтың көлемі мен ауқымына байланысты, оны толығымен тазалау мүмкін емес, себебі бұл экономикалық тұрғыдан тиімді емес. Болашақта нысанның ластануын басқару үшін ұзақ мерзімді сынама алу және жауап беру жоспары (LTSRP) әзірленді. LTSRP жерді дамыту бойынша (коммерциялық және тұрғын үй) іс-шараларға басшылықты ұсынады, бұл жердегі ластағыштар адам денсаулығы мен қоршаған ортаға әсер етпейтінін қамтамасыз етуге көмектеседі. Әдетте, дамытылатын аумақтың топырағында зиянды деңгейде ластағыштар жоқ екенін тексеру үшін топырақтан үлгі алу қажет.
Сынаптарды біріктіру процесі
Карсон өзеніндегі сынап негізінен Комсток кені кезіндегі кен қалдықтарынан пайда болған шөгінділердің жиналуы арқылы өзенге түседі. Бұл қалдықтар 1850 жылдары қоныс аударушылардың күміс пен алтынды өндіру үшін қолданған кен өндірісіне байланысты болды. Бұл процеске сынапты біріктіру (амальгамация) дейді. Сынapты амальгамация орта ғасырлардан бері құнды металдарды өндіру үшін қолданылып келеді. Сынapты амальгамация кенді ұнтақтап, барабандар немесе үстелдер арқылы оны сынаппен жабу арқылы жүзеге асырылады. Сынap алтынмен немесе күміспен байланысқаннан кейін, ол пайдалы емес топырақтан бөлініп, қайта өңдеуге арналған ыдысқа жіберіледі, онда сынап буға айналдырылып, амальгамадан конденсацияланады. Комсток кені кезінде, 1861 жылы Невада кенін өңдеу үшін арнайы жасалған, Washoe "ыстық таба" амальгамациясы деген жаңа әдіс пайда болды. Washoe "ыстық таба" кен өндірісінде құйма темір таба қолданылды, оған топырақ, сынап, күкірт қышқылы және басқа материалдар қосылып, құнды металдар алынды. Карсон өзенінің ластануына және соңында CRMS-қа әкелген сынаптың жоғалуы осы процестер кезінде болды. Кен өндірісінде сынаптың жоғалуы көлік бұзулары, жабдықтың нашар сапасы және дұрыс емес пайдаланудан туындады. Сынapты тасымалдау үшін былғана терісінен жасалған қаптар, шелектер және бөшкелер қолданылды, олар ағып, төгіліп жатты. Жабдықтар стандартқа сай емес және кен қалдықтарын сақтауға жарамсыз болды. Дегенмен, сынаптың көп бөлігі амальгамация процесінде жоғалды. Буға айналған сынаптың қаншасы қалпына келтіріледі, ол қолданылған технологияға, ал сынапты байланыстырудың тиімділігі құнды металдың қасиеттеріне байланысты. Екі процестің де толық жетілмегендігіне байланысты, Невада кенін өңдегенде тоннасына 0,7–1 кг сынап қалдықтары шығып кетті.
Экология
Карсон өзенінің су алабының төменгі ағысында Стиллвотер ұлттық жануарлар қорығында ақ бетті ибистің (Plegadis chihi) ірі көбейетін колониялары орналасқан және көбеймейтін американдық ақ пеликандар (Pelecanus erythrorhynchos) жиі кездеседі. Қыс мезгілінде бұл қорық тундралық қарлығаштардың (Cygnus columbianus) қыстау орны болып табылады, сондай-ақ көптеген үйректер мен қаздар да қонақтап тұрады. Карсон өзенінің су алабы ағаш қарғалары (Tachycineta bicolor) және үй құстары (Troglodytes aedon) сияқты көптеген ұсақ құстар түрлеріне де мекен етеді. Осы екі құс түрі бойынша жүргізілген соңғы зерттеулер өзен бойында ұялайтын құстардың бауырларында және жұмыртқа қабықтарында сынаптың жоғары концентрациясы анықталды. Сонымен қатар, Хумбольдт-Тойабе ұлттық орманның Карсон рейнджер ауданындағы Карсон өзенінің шығыс саласы – Silver King Creek су жүйесінде жалғыз Paiute қырғыншы форелінің (Oncorhynchus clarki seleniris) популяциясы сақталған. Солтүстік Америка бобры (Castor canadensis) 1940 жылдар шамасында Карсон өзенінің су алабына қайта қоныстандырылып, содан бері жақсы өркендеп келеді. 1892 жылға дейін Карсон өзенінің жоғарғы ағысында бобрлардың бар екендігіне куәгерлердің айғақтары бар. Шығыс Сиеррада, батысқа қарай Калаверас округіне дейін аңшылық алқаптары бар Вашо тайпасы бобрды «c'imhélhel» деп атайды. Пауэрс солтүстік пайют тайпасының шаштарын бобр терісіне орағанын, бобрдың бөліктерінен дәрі жасағанын және олардың жаратылыс мифологиясында бобрдың, оны «su i'tu ti kut' teh» деп атағандарын хабарлаған. Гумбольдт өзені мен Синк су алабының Карсон Синкпен гидрологиялық байланысы (соңғы рет 1998 жылы болған су тасқыны кезінде) ескерілгенде, бобрлардың тарихи түрде Шығыс Сиерра су арналарында кездесуі таңқаларлық емес. Хьюсон шығанағы компаниясының Хумбольдт өзенінің төменгі ағысына экспедиция ұйымдастырған Питер Скене Огден 1829 жылғы 15 мамырдағы күнделігіне былай деп жазған: «Мен ешбір жерде бобрды осылай көп көрген емеспін. Осы аймақтағы американдық аңшылардың саны 80-нен асып түседі. Менде 28 аңшы бар. Аңшылар қазір әрқайсысынан орташа есеппен 125 бобр терісін алады және олар өз табыстарына өте қуанышты». Джеймс «Гризли» Адамс 1860 жылдары Карсон өзенінде бобрларды аулаған, «Кешкісін біз шөпкемелерді жем ретінде пайдаланып, көптеген лосось форелін (бұқа форелін) ұстадық, ал түнінде жарты ондай бобрларды өлтірдік, олар өте жақын болды». Адамстың бұл әңгімесі 1906 жылғы «Невада штатының газетінде» жарияланған мақаламен сәйкес келеді, онда Невада штатының Еррингтон қаласының жанындағы Уолкер өзенінің Мейсон аңғары «алғашқы аңшылар мен терішілерге, соның ішінде Кит Карсонға жақсы таныс болған». Бобрлар, әрине, бұрын-соңда ауланып қалған, қазіргі кезде еліктерді де көру қиын».
Қоршаған ортаға әсері
Комсток Лод тау-кен жұмыстары кезінде (1860–1890), Карсон өзеніне, Лахотан су қоймасына және Стиллвотер ұлттық жануарлар қорығына көп мөлшерде сынап (Hg) шығарылды. Карсон өзені мен Лахотан су қоймасындағы сынаптың мөлшері 100–1000 нг/л аралығында өзгереді, бұл өте зиянды делінеді. Жұмыртқалар мен жас құстарда да Hg концентрациясы байқалды, бірақ бұл жұмыртқалардың қабылдануына (ұрықтануына) әсер етпеді. Керісінше, жас құстардағы сынаптың мөлшері салдарынан стресс, иммунитет кемшіліктері және неврологиялық бұзылыстар пайда болады, бұл Карсон өзені бойында өмір сүруге бейімделген жас құстардың тірі қалу мүмкіндігін төмендетуі мүмкін. Карп, алтын шабақ, сор балық түрлері және рактардың барлығы төрт сынақ алаңынан алынған үлгілерде Hg уыттылығын көрсетті. Бұл зерттеу сонымен қатар өзен жүйесінің төртінші және ең төменгі бөлігінен алынған көптеген үлгілерде сынаптың жоғары деңгейде ластануын көрсетті, бұл сынап Карсон өзенімен ағызылып, Лахотан су қоймасында жинақталғанын көрсетеді.
Демалыс
Карсон өзені – трофейлік форельге толы, әсем өзен. Ол жеңілдете және айналдыра балық аулаушыларға өте қолайлы жағдайлар ұсынады. Өзен жүйесінің жоғары бөлігінде балықшылар бұрын айтылған Лахонтан қаңғыбасы, көкбалық және қоңыр форель сияқты форельдің түрлі түрін ұстай алады. Өзен жүйесі төмен қарай жылы сулы экожүйеге айналады, соған сәйкес балық түрлері де өзгереді. Карсон мұздығының шөбіндегі жоғарғы өзен бойында таулы жаяу серуендеуге болады. Каякерлер мен салалы қайықпен жүретіндер төменгі өзеннің тыныш II санатты тасқындарын, сондай-ақ әдемі көрікті жерлерін және өзен жағалауындағы ыстық бұлақтарын ұнатады. Шығыс Карсон өзені Уошо тайпасымен байланысты маңызды американдық мәдени құндылықтарға ие. Осы су алабы тау велосипедтерімен, жолдан тыс жүрумен, аң аулаумен және атпен саяхаттауға арналған танымал демалыс орны болып табылады. Даглас, Карсон-Сити және Лион округтеріндегі өзен бойындағы құрылыстар кейбір аймақтарда халыққа қолжетімділікті шектеді.