Практически на 90% площади городской застройки в различной степени произошло загрязнение почв свинцом до сотых и десятых долей процента. Таких очагов загрязнения лишь на территории г.Донецка более 150. Составленная карта рассеяния свинца в почвах г.Донецка показывает, что основными его источниками являются металлургические, горнодобывающие и другие предприятия.
Помимо ртути, мышьяка и свинца почвы г.Донецка содержат повышенные количества цинка, кадмия и других токсичных элементов. Содержание цинка в почвах составляет от 32 до 1000мг/кг при ПДК=23мг/кг. Очаги загрязнения цинком распространены на 60% городской территории и приурочены к заводам черной и цветной металлургии, горящим терриконам угольных шахт, различным промышленным предприятиям. Кадмий обнаружен в пробах почв в количестве 50-500мг/кг (среднее его содержание в почвах мира 0,5мг/кг). Исследования показали, что 50% почв г.Донецка содержат 26 элементов-загрязнителей в средней, высокой и чрезвычайно высокой концентрации, а 15% городской территории опасно для проживания в соответствии с существующими на Украине санитарными нормами.
Изучение подземных вод верхних водоносных горизонтов Донбасса дает основание говорить, что в них сформировалось множество гидрогеохимических аномалий, в которых содержание химических элементов и соединений значительно превышает их предельно допустимые концентрации.
Ртуть образует наиболее крупные техногенные аномалии в подземных водах в районе Никитовского ртутного комбината: до 0,01мг/л, что в 20-30 раз превышает ПДК. Весьма высокие значения (15-20 ПДК) выявлены также в районе г.Енакиево вблизи коксохимического и металлургического заводов. Гидрогеохимические аномалии ртути обнаружены также вблизи горящих породных отвалов угольных шахт и металлургических заводов городов Донецк, Макеевка и других до 3-10 ПДК. Гидрогеохимические аномалии ртути в регионе связаны с высокой её концентрацией в почвах и породах горящих терриконов.
Цинк в подземных водах региона образует наиболее крупные ореолы рассеяния. Основными техногенными источниками цинка являются сточные воды заводов цветной и черной металлургии и в меньшей степени угольных шахт. Наиболее высокие его концентрации (50-70мг/л при ПДК=5,0мг/л) установлены в районе заводов «Укрцинк» г.Константиновка и «Цветмет» г.Артемовск. Содержание цинка в 2-5 раз превышающее ПДК выявлено в зоне выщелачивания соленосных отложений нижней перми на северо-восточной окраине Донбасса.
Мышьяк часто встречается в концентрациях, превышающих предельно допустимые. Особо следует отметить наличие крупной по своим размерам (15х30км) гидрогеохимической аномалии в районе городов Донецк, Макеевка и Ясиноватая. Здесь расположен крупный коксохимический завод, перерабатывающий Донецкие угли, в которых содержание мышьяка доходит до 1кг/т. Донецкая область, кстати, единственный в мире регион, где находится 7 коксохимических заводов. Выбросы этого завода, а также других наряду с многочисленными породными отвалами угольных шахт привели к накоплению мышьяка в подземных водах этого района в концентрациях до 1,2мг/л (24 ПДК), что представляет серьезную угрозу окружающей среде и здоровью населения.
Загрязнение подземных вод региона нитратами развито на 80% территории. Во многих случаях их содержание значительно (в 10-20 раз и более) превышает уровень ПДК, составляющий 45,0мг/л. Высокие содержания соединений азота обычно связывают с сельскохозяйственными, промышленными и бытовыми источниками загрязнения. В Донбассе, помимо традиционных, существуют и другие источники соединений азота, роль которых еще недостаточно оценена и часто не учитывается при эколого-гидрогеохимических исследованиях. Это горящие терриконы угольных шахт, выделяющие различные газы, в том числе аммиак и окислы азота. В результате взаимодействия газов с кислородсодержащими атмосферными осадками, а также растворения этими осадками техногенных азотсодержащих минералов (нашатырь, масканьит, аммонистая селитра), возникают нитрат-ионы, которые мигрируют в подземных водах зоны гипергенеза, образуя обширные ореолы рассеяния.
Все вышесказанное свидетельствует, что происходящее в настоящее время активное поступление различных загрязняющих веществ и соединений в подземные воды может привести к новым и необычным гидрохимическим явлениям. Многие загрязняющие вещества, прежде всего соединения азота, оказывают необратимое влияние на негативную эволюцию химического состава вод. Это увеличивает неопределенность поведения гидрохимических систем и непредсказуемость последующих геохимических явлений [3]. Поэтому необходима выработка определенной стратегии осуществления техногенных нагрузок на гидрохимические системы региона.
Важным фактором определения влияния загрязнения биосферы на организм человека является сопоставление результатов эколого-геохимического районирования с уровнем неинфекционной заболеваемости населения, вызванной, прежде всего элементами- ксенобиотиками (Hg, As, Pb и др.) в воздушной среде региона. Такие сопоставления показывают, что в ряде промышленных городов Донбасса (Донецк, Макеевка, Горловка и др.) уровень заболевания органов кровообращения, дыхания, пищеварения, а также онкологических заболеваний увеличен в 1,5-2 раза, а количество инсультов, инфарктов и других тяжелых кардиологических болезней в 10 раз и более превышает показатели Дании, Норвегии и других стран. В Донецкой области существенно возросла смертность, что привело к уменьшению числа жителей области с 5,2млн человек до 4,7млн. в 2002г. Донецк при сохраняющейся тенденции убыли населения скоро может стать городом с населением менее 1млн. жителей, как это уже случилось в г.Одессе.
Таким образом, создавшаяся крайне неблагоприятная экологическая ситуация в Украине и Донбассе требует решения многих вопросов охраны и оздоровления окружающей среды этих регионов. В июне 1998г в г.Орхусе (Дания) министры защиты окружающей среды разных стран мира подписали конвенцию «О доступе к информации, участии общественности в процессе принятия решений и доступе к правосудию по вопросам, касающимся окружающей среды». Ратификация Орхусской конвенции и её практическое осуществление для Украины и Донбасса намного реальнее и важнее, чем вступление в ЕЭС. Не только знать современные экологические реалии биосферы нашего государства, города и области, но и активно участвовать совместно с различными организациями и научными кругами в практическом осуществлении природоохранных мероприятий - долг каждого жителя нашего края. Поэтому освоение техногенных месторождений Украины и Донбасса следует считать приоритетным научно-практическим направлением. В области накоплено громадное количество отходов угольной, горно-добывающей, металлургической, химической, строительной, энергетической и других отраслей промышленности в терриконах, отвалах, хвостохранилищах, шламонакопителях, отстойниках шахтных вод и т.д. Уровень использования промотходов в индустриальных странах мира составляет 70- 80%, тогда как в Украине и нашей области он не превышает 10%. США, например, из промышленных отходов получают 50% свинца и цинка, 44% меди, 33% железа, 2-% алюминия и т.д. Одним из первоочередных заданий является создание реестра техногенных месторождений Донецкой области с указанием объектов первоочередного использования, а также создания банка данных по технологиям переработки промотходов. На примере получения глинозема, являющегося сырьем для производства алюминия, высококачественных огнеупоров, многих видов керамики и т.д., можно видеть большие возможности Донецкой области. Рыночная цена 1т технического глинозема составляет около 300 долларов. Обычно его получают из бокситов, залежи которых расположены в тропическом поясе (Гвинея, Ямайка, Австралия и т.д.). В бокситах содержание глинозема составляет более 26%, а в отходах угольной промышленности и углеобогащения, в золах и шлаках ТЭЦ, шамотно-каолиновой пыли, а также в глинах и каолинах, нефелиновых сиенитах его содержание доходит до 30% и более. Эти отходы, а также нефелиновый концентрат, глина и каолины являются нетрадиционным сырьем глинозема. Разработаны за рубежом, в том числе России, технологии его получения. В Ленинградской области существует глиноземный завод, работающий на нефелиновом концентрате, который обжигается во вращающихся печах. Восемь аналогичных печей простаивают на Амвросиевском цементном заводе, а ведь они могли использоваться для переработки нефелинового концентрата пос.Донского Донецкой области, где расположено крупнейшее в Европе месторождение нефелиновых сиенитов.
Весьма актуально использование минерала ставролита как разжижителя шлаков вместо дефицитного для Украины и импортируемого за валюту плавикового шпата. Большие месторождения ставролита имеются в Приазовье, доказана на ряде металлургических заводов юга Украины экономическая целесообразность замены плавикового шпата ставролитом. Использование ставролита будет способствовать также решению важнейшей проблемы современности – сохранению озонового слоя нашей планеты, предохраняющего все живое на Земле. В заключение следует отметить, что не только Донбасс, но и Украина официально признаны регионами мира с катастрофическим состоянием окружающей среды. Здесь давно нарушен принцип устойчивого развития экономики (декларация Рио-де- Жанейро, 1992г), когда человек должен использовать только те ресурсы, которые можно «восстановить» – главное правило выживания в XXIв. Поэтому знания эколого- геохимических особенностей Украины и Донбасса, а также имеющиеся примеры создания эффективной и экологически безопасной сырьевой базы в указанных регионах обеспечат при наличии достаточного финансирования их устойчивое социально-экономическое развитие.
Список литературы
1. Геология и полезные ископаемые Украины. Атлас, 1:5000000, Киев, НАН Украины, 2001, 269с. (на укр.яз.)
2. Зборщик М.П., Осокин В.В. Предотвращение самовозгорания горных пород. К.: Техника, 1990, 176с.
3. Крайнов С.Р., Фойгт Г.Ю., Закутин В.П. Геохимические и экологические последствия изменения химического состава подземных вод под влиянием загрязняющих веществ//Геохимия, 1991, №2. –С.169-182.
4. Панов Б.С. Глубинные разломы и минерагения линеамента Карпинского с позиций синэргетического анализа. –Киев. Препринт ИГМР НАН Украины, 1994. –72с.
5. Панов Б.С., Шевченко О.А., Дудик А.М., Селяков С.Ю. К геоэкологии Донецкого каменноугольного бассейна//Известия ВУЗов, серия геология и разведка, 1998, №5. – С.138-145.
6. Панов Б.С., Проскурня Ю.А., Мельников В.С., Гречановская Е.Е. Неоминерализация горящих угольных отвалов Донбасса//Минералогический журнал, 2000, №4, т.22. –С.37- 46.
7. Quick J.C., Brill T.C., Tabet D.E.//Mercury ia US coal: observations using the COALQ u AL and JCR date. Environmental Geology, 2003, №43, p.247-259.