Кромесеры и нашатыря на терриконах Донбасса впервые обнаружены такие минералы, как:реальгар (AsS), пиккерингит (MgAl2[SO4]4·22H2O), галотрихит(FeAl2[SO4]4·22H2O), чермигит (NH4Al[SO4]4·12H2O), масканьит ((NH4)2[SO4]),сомольнокит (FeSO4·H2O), эпсомит (MgSO4·7H2O), халькантит (CuSO4·5H2O),алуноген (Al2[SO4]3·18H2O) и другие [5].
Вуглях и породах угленосной толщи постоянно присутствуют элементы-примесицветных, редких, благородных и радиоактивных металлов. Их содержание, какправило, значительно превышает кларковые, составляя от 0,1 до 1% на золу, чтонеизбежно имеет экологические последствия при использовании углей. Токсичными иэкологически опасными элементами являются ртуть, мышьяк и другие элементы. Присжигании углей они вначале улетучиваются, а затем частично осаждаются ипроникают в почвенный покров и водоносные слои зоны гипергенеза.
Дляоценки распространения тяжелых металлов в биосфере Донбасса было проведеноэколого-геохимическое картирование почв Донецко-Макеевского района [4]занимающего площадь более 1000км2 и являющегося одним из крупнейшихгорно-промышленных регионов Европы. Здесь расположено 114 терриконов отработанныхи действующих угольных шахт. В результате установлено, что из 44 изученныххимических элементов 26 являются элементами-загрязнителями почв и другихкомпонентов окружающей среды региона. Они образуют в почвах различные помасштабам и интенсивности очаги загрязнения, которые, как правило, носяткомплексный характер. Ртуть, мышьяк и свинец – элементы первого классаопасности, входят в группу наиболее активных загрязнителей почв и другихкомпонентов окружающей среды. Известно, что ртуть имеет высокие миграционныесвойства. Она может принимать участие в процессах формирования рудных,нефтегазовых и угольных месторождений благодаря ртутной дегазации Земли позонам глубинных разломов, особенно линеаментным структурам планетарногомасштаба. Одной из таких глобальных структур является выделенный нами линеаментКарпинского, в центральной части которого расположен Донецкий каменноугольныйбассейн [3]. В периоды тектонической активизации ртуть поступала из мантии иобразовывала не только ртутные месторождения, известные в Донецком бассейне(Никитовское, Дружковско- Константиновское и др.), но и рассеивалась в породахугленосной толщи. Неслучайно в углях Донбасса содержание ртути достигает0,1-0,2г/т, а в районе Никитовских месторождений до 20г/т и более, что существеннопревышает кларковые величины, а также содержание ртути в углях другихместорождений. По имеющимся данным ртуть в углях и породах карбона Донбассавстречается в виде сульфидной, самородной, калий-хлоридной иметаллоорганической форм. При сжигании углей в промышленности, в быту, пригорении терриконов ртуть вначале улетучивается, а затем осаждается осадками ипроникает в почвы. Наличие аномальных концентраций ртути в почвах порождает еёаномалии в поверхностных и подземных водах, а также атмосфере. Среднеесодержание ртути в почвах незагрязненных заповедных ландшафтов юго-востокаУкраины (Каменные Могилы, Хомутовская степь), принятых за эталондоантропогенных почв Донбасса, составляет 0,037мг/кг. Среднее значениетехногенного фона в почвах Донецко-Макеевского района – 0,165мг/кг. Во многихслучаях в г.Донецке выявлены значительно большие её концентрации вплоть до9,0мг/кг . Техногенные аномалии ртути различной контрастности покрывают около90% почв г.Донецка. Анализ распределения загрязнения почв ртутью показывает,что основную роль в загрязнении окружающей среды этим металлом играютугледобывающие (шахты), углеперерабатывающие и углепотребляющие предприятия, атакже бытовое сжигание угля. Среднее содержание ртути в перегоревших отвалахугольных шахт и обогатительных фабрик составляет 0,185мг/кг. В горящих жеотвалах оно в десять раз больше (1,85мг/кг). Вокруг терриконов угольных шахтколичество ртути намного больше фона. В шламах коксохимических заводовколичество ртути 1,12-1,18мг/кг, а в золе и шлаках тепловых электростанций,работающих на Донецком угле содержание ртути – от 0,17 до 1,55мг/кг. В почвахмногих жилых массивов, где происходит в значительном объеме бытовое сжиганиеугля, произошло накопление ртути в концентрациях 0,15-0,37, а иногда до 0,74мг/кги более. Аномальные концентрации ртути в почвах установлены и в других районахДонбасса, например, Центральном. Здесь более 100 лет добывались иперерабатывались ртутные руды Никитовского месторождения, а также расположенонесколько крупных коксохимических заводов. Количество ртути в почвах г.Горловкив районе Никитовского ртутного комбината достигает 15-20мг/кг, а в г.Енакиевовблизи коксохимического и металлургического заводов доходит до 10-15мг/кг.
Высокиеконцентрации ртути в почвах г.Донецка и других городов Донбасса, а такжепородах горящих терриконов угольных шахт, неизбежно негативно сказываются насостоянии воздушной среды. С помощью передвижного газоанализатора ИМГРЭ-8впервые было определено количество паров ртути в гг.Донецк, Горловка и в районеНикитовского ртутного комбината (аналитик Фурсов В.З.). В г.Донецке измеренияпроводились на расстоянии 16км от западной границы города до его центра иобратно. Среднее содержание паров ртути здесь составляет 27пг/л (пг/л=1·10-12г)при фоновых концентрациях за пределами промышленных регионов до 2,2пг/л. Ещеболее значительные содержания паров ртути были выявлены в г.Горловка, особенновблизи Никитовского ртутного комбината: от 155-300 до 1427-1680пг/л, чтоявляется причиной ртутной интоксикации жителей этого района, их повышеннойзаболеваемости и детской смертности. Ведь пары ртути при дыхании сорбируютсябелковыми молекулами и трансформируются в токсичную метилртуть. Она поражаетвсе органы человека, нарушает иммунную систему и способна накапливаться в плодебеременных женщин.
Помимортути Донецкая область занимает первое место в Украине по объему выбросов ватмосферу загрязняющих веществ, количество которых по данным за 2001г превысила40% от общегосударственного. Содержание диоксидов серы и азота, оксидауглерода, фенола, аммиака и других химических соединений, а также тяжелыхметаллов и пыли в воздухе, которым мы дышим, превышают в городах Донецке,Макеевке, Горловке, Енакиево, Дзержинске, Мариуполе предельно допустимыхконцентраций (ПДК) до 3-4 раз (данные за январь 2002г согласно экологическомубюллетеню от 05.03.2002г). А ведь даже превышение ПДК до 1,5-2 раза приводит позаключению медиков к необратимым негативным изменениям в окружающей среде,пагубным для здоровья. В атмосферу за 2001г выброшено более 1,8млн.т вредныхдля здоровья веществ, т.е. на 1км2 территории области приходится 70т выбросов,что в 10 раз превышает этот показатель на Украине.
Натерритории г.Донецка из 89 очагов загрязнения почв мышьяком в 12 содержаниемышьяка в почвах достигает 85-250мг/кг, что в 40-100 раз больше ПДК. Многиеочаги загрязнения связаны с шахтами, обогатительными фабриками,коксохимическими заводами. Присутствуют также техногенные аномалии мышьяка и взонах воздействий на окружающую среду металлургических, металлообрабатывающих итранспортных предприятий. Наибольше количество очагов загрязнения почв мышьякомобнаружено на территории жилых массивов города, особенно в районах одноэтажнойзастройки.
Практическина 90% площади городской застройки в различной степени произошло загрязнениепочв свинцом до сотых и десятых долей процента. Таких очагов загрязнения лишьна территории г.Донецка более 150. Составленная карта рассеяния свинца в почвахг.Донецка показывает, что основными его источниками являются металлургические,горнодобывающие и другие предприятия .
Помимортути, мышьяка и свинца почвы г.Донецка содержат повышенные количества цинка,кадмия и других токсичных элементов. Содержание цинка в почвах составляет от 32до 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. Кадмийобнаружен в пробах почв в количестве 50-500мг/кг (среднее его содержание впочвах мира 0,5мг/кг). Исследования показали, что 50% почв г.Донецка содержат26 элементов-загрязнителей в средней, высокой и чрезвычайно высокойконцентрации, а 15% городской территории опасно для проживания в соответствии ссуществующими на Украине санитарными нормами.
Изучениеподземных вод верхних водоносных горизонтов Донбасса дает основание говорить,что в них сформировалось множество гидрогеохимических аномалий, в которыхсодержание химических элементов и соединений значительно превышает их предельнодопустимые концентрации.
Ртутьобразует наиболее крупные техногенные аномалии в подземных водах в районеНикитовского 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 вблизикоксохимического и металлургического заводов. Гидрогеохимические аномалии ртутиобнаружены также вблизи горящих породных отвалов угольных шахт иметаллургических заводов городов Донецк, Макеевка и других до 3-10 ПДК.Гидрогеохимические аномалии ртути в регионе связаны с высокой её концентрациейв почвах и породах горящих терриконов.