Панов Б.С.
Украинаявляется одним из 40 государств Европы и занимает площадь 603,7тыс.км2 (0,4%суши мира). На её территории сходятся основные геологические структурыЕвропейского континента: Западно-, Центрально- и Восточно-Европейскаяплатформы; структуры Тетиса; Альпийско-Карпатские и Крымско-Кавказскиескладчатые сооружения. Она является геологическим и географическим центромЕвропы. Вблизи г.Рахова в Закарпатье установлен еще в XIXв обелиск,символизирующий географический – центр Европы.
Украина– уникальный геологический регион мира, формирование которого происходило более3,5 млр.лет. Тут зафиксированы в Западном Приазовье реликты древнейшей на Евро-Азиатскомконтиненте архейской земной коры возрастом 3650 млр.лет.
Минерально-сырьевойпотенциал Украины может обеспечить около 5% мировой продукции минеральногосырья, в том числе 20% марганцевых и 10% железных руд, 3% угля. Геологамиоткрыто и изучено около 8тыс. месторождений 97 видов минерального сырья,половина из которых разрабатывается. Наибольшее значение имеют железные,марганцевые, урановые, ртутные, титан-цирконовые руды, уголь, газ, нефть иконденсат, сера, каолин, графит, нерудное сырье для металлургии, облицовочныекамни, минеральные воды и др. Выявлены промышленные месторождения золота, меди,бериллия, редких земель, лития, скандия, флюорита, фосфоритов, ставролита,горючих сланцев, освоение которых предполагается в ближайшее время и в будущем.Установлены перспективы нахождения и разработки платиноидов, молибдена, олова,тантала, ниобия, ванадия, полиметаллов, а также возможность использованиятехногенных месторождений Украины для получения цветных, редких и благородныхметаллов. Приблизительная стоимость разведанных запасов основных видов полезныхископаемых превышает 7трл. долларов США. 48% промышленного потенциала Украиныбыло связано с разведкой, добычей, переработкой и использованием минеральногосырья. Работало около 400 шахт, 1500 карьеров, десятки горно- обогатительныхпредприятий, нефте-газовых комплексов. Все это обеспечивало около 25% валовогонационального продукта (ВНП) и более 30% валютных поступлений от экспорта.
Однакосистематическое нарушение и несоблюдение законов и правил Природы, действующихнезависимо от воли людей, привело к тому, что Украина и, особенно, Донбассстали регионами Европы, где сложилась весьма напряженная, а местамикатастрофическая экологическая ситуация. Не принимались во внимание:
-закон бумеранга (Б.Коммонера), или обратной связи во взаимоотношениях людей ибиосферы, когда вмешательство в природные системы приводит, как правило, кнеожиданным и нежелательным изменениям;
-закон синэргизма (Е.Митчерлиха): взаимодействие совместных факторов в системе усиливаетсясравнительно с независимым влиянием каждого фактора отдельно;
-закон ограниченной эксплуатации природных систем, выход за пределы которогоприводит к экологическим и социально-экономическим потерям, т.е. деятельностьчеловека не должна приводить к нарушению динамического равновесия в природе;
-золотое праксеологическое правило Т.Котарбинского: каждое доброе дело, котороеначинается в границах порочной системы рано или поздно нейтрализуется этойсистемой.
Иллюстрациейправила являются все предыдущие попытки создать в Украине демократическую,справедливую, экономически развитую и социально ориентированную страну.
Внастоящее время в Украине осталось лишь 6% территорий с нормальными природнымиусловиями проживания людей (Закарпатье, Ивано-Франковская, Черновицкая ичастично некоторые другие западные и северные области). Загрязненными и оченьзагрязненными зонами, где жизнедеятельность населения значительно ухудшенаиз-за сложных экологических условий являются 70% территории Украины, а 1% - этотерритории экологических катастроф, куда входят зона Чернобыльской АЭС, а такжебольшинство районов Донецкой, Днепропетровской, Луганской и некоторых другихобластей. Регионы с кризисной или катастрофической экологической ситуациейимеют наибольшую плотность населения (Донбасс, Кривбасс и др.), где проживаетболее 25% населения Украины. Его здоровье на 70% и более зависит отэкологического состояния среды (в мире 21%). Средняя продолжительность жизнимужчин в Украине по официальным данным составляет 48 лет, а в Донбассе – неболее 55-53. По статистике (май, 2002г), в Украине лишь 6% детей рождаютсяздоровыми. Все остальные к началу своей жизни уже имеют различные патологииразной степени тяжести.
Техногеннаянагрузка на геологическую среду превышает аналогичный показатель в соседнихстранах в 5-15 раз. Донбасс, например, погряз в токсичных отходах производства,здесь только в 2001г образовалось их 23,5 млн.т, а всех их более 560 млн.т.Обезврежено или уничтожено всего 7%. Несмотря на очень сложные экологическиеусловия инвестиции на природоохранную деятельность сокращаются. В 1996-1998г.гассигнования составили 0,3- 0,4% ВВП, т.е. имели беспрецедентно низкий уровень.В большинстве стран Восточной Европы этот показатель составляет 1,5-4% ВВП, ана душу населения превышает украинский до 10 и более раз. Сегодня Украина идетпо пути рыночной экономики и вступления в ЕС, однако, исходя из рекомендацийВсемирного банка, МВФ и др. финансовых организаций правительство странынацелено на увеличение объемов производств в горно-добывающем,топливно-энергетическом, металлургическом комплексах, на увеличениемакроэкономических показателей ВВП, а не на то, чтобы сделать жизнь в Украинеэкономически безопасной, стабильной, духовно богатой, удовлетворяющейпотребности людей с наименьшими потерями для окружающей среды. Например, если вДании или Швеции плата за выброс 1т SO2 в окружающую среду при промышленномпроизводстве электроэнергии, удобрений, стали и т.д. составляет,соответственно, 5400 и 6940 евро, то в Украине всего 9,63. Это неизбежноприводит к еще большей деградации окружающей среды и негативным изменениям дляэкологии структуры производства. В 1998г тяжелая промышленность составляла 56%всей продукции Украины, а легкая и машино- строительная 44%. В 1991г этосоотношение было 23 и 77%. Следует добавить, что многомиллиардный внешний долгвынуждает правительство страны продавать национальные ресурсы, изготавливатьэкологически вредную продукцию.
Примеромрегиона Украины, где наиболее негативно проявились все последствия забвениязаконов Природы и экологии, является Донбасс или Донецкий каменноугольныйбассейн. Он является одним из крупнейших горнорудных районов Европы и всегомира, где за более чем 200 лет промышленной разработки добыто свыше 8млр.ткаменных углей и антрацитов. Подобно Рурскому бассейну в Германии илиПенсильванскому в США он сыграл выдающуюся роль в становлении угольной,металлургической, иных видов промышленности, развитии геологической, горной идругих наук, основании университетов, институтов и колледжей. Основойсуществования региона являются его минерально- сырьевые ресурсы, здесьгеологами открыто и разведано свыше 800 месторождений более 50 видовминерального сырья. Их стоимость по оценкам зарубежных специалистов составляетсвыше трех триллионов долларов США. Однако все возраставшее техногенноевоздействие на природную среду обитания, связанное с разработкой углей и другихполезных ископаемых, развитием металлургической, коксохимической, строительнойи иных видов промышленности, работой ТЭЦ, сжигающих каменный уголь, и другихпроизводств создало в Донбассе весьма напряженную экологическую обстановку. Онанегативно сказывается не только на природных ландшафтах, водной и воздушнойсреде, но и здоровьи, а также продолжительности жизни человека. В Донбассе ужеот старости практически не умирают, с 1993-94г.г. причинами смерти на 95%являются болезни, связанные с ухудшением среды обитания. Все это являетсяследствием грубого нарушения законов учения В.И.Вернадского о биосфере с еёвозможностями саморегуляции. В своем безудержном стремлении как можно большевзять «милостей от природы» человек нарушил основополагающее правилогармоничного существования биосферы, и только теперь мы начинаем пониматьсодеянное и бороться с его последствиями. Здесь уместно вспомнить, что еще вдоисторическое время древние мудрецы понимали негативные последствиянеконтролируемого вмешательства человека в природную среду. На пирамиде Хеопсав Египте, возведенной за 3тыс. лет до н.э., выбито изречение: «Люди погибнут отнеумения пользоваться силами природы и от незнания истинного мира». Этоизречение актуально и в наше время.
Позаключению подкомитета экологических проблем бывшего СССР, изучавшего в 1991гэкологическую ситуацию в ряде городов Донецкой области, наш регион являетсязоной экологического бедствия. В ряде населенных пунктов население явнотоксицировано. Например в Горловке, где расположен Никитовский ртутныйкомбинат, отмечена повышенная возбужденность и неаргументированнаяагрессивность людей. Удручающее впечатление на членов комиссии произвелоЕнакиево, где общее настроение людей характеризуется подавленностью,угнетенностью и малоконтактностью. Константиновка характеризуется наиболеенегативной экологической ситуацией в Донбассе. Здесь показатель онкологическихзаболеваний превышает обычный более чем на 20%, а по легочным заболеваниям в4-5 раза выше обычного при постоянной динамике роста. Наиболее интенсивнымтоксикантом здесь является завод «Укрцинк» с его многочисленными (более 100)свалками негодных автомобильных аккумуляторов, свозившихся сюда прежде со всегобывшего СССР. Не лучше обстоят дела по мнению комиссии в Краматорске, где 30%жителей из 100тыс. населения больны туберкулезом.
Взначительной мере экологическое состояние Донецкого бассейна определяетсяогромным количеством отходов горного производства. За период разработки углейтолько в Донецкой области накоплено отходов добычи и обогащения свыше 2млр.т, кнастоящему времени в Донбассе имеется 1257 терриконов, из них для 355характерны процессы самовозгорания угля. Практически все терриконы и отвалышахт и обогатительных фабрик содержат определенное количество угля ирассеянного углистого вещества. Под действием атмосферных агентов ибиохимических процессов с участием тионовых бактерий Thiobacillus ferroxidaus этотматериал интенсивно окисляется вплоть до самовозгорания [1]. При сгорании 1тугля в атмосферу выделяется 50кг сернистого ангидрида, 8кг окислов азота идругих химических соединений, а также радионуклидов, поэтому каждый отвалсоздает зону радиусом до 3хкм негативного воздействия на окружающую среду.Очаги горения являются источниками газовыделений, иногда достаточно интенсивных(таблица 1). При этом в местах выхода газовых струй на поверхности терриконовобразуются различные техногенные минералы. Наиболее распространены налеты,корки, кристаллы и их сростки, а также дендриты и выделения другой формысамородной серы и нашатыря.
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 м
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.
Цинкв подземных водах региона образует наиболее крупные ореолы рассеяния. Основнымитехногенными источниками цинка являются сточные воды заводов цветной и чернойметаллургии и в меньшей степени угольных шахт. Наиболее высокие егоконцентрации (50-70мг/л при ПДК=5,0мг/л) установлены в районе заводов «Укрцинк»г.Константиновка и «Цветмет» г.Артемовск. Содержание цинка в 2-5 разпревышающее ПДК выявлено в зоне выщелачивания соленосных отложений нижней пермина северо-восточной окраине Донбасса.
Мышьякчасто встречается в концентрациях, превышающих предельно допустимые. Особоследует отметить наличие крупной по своим размерам (15х30км) гидрогеохимическойаномалии в районе городов Донецк, Макеевка и Ясиноватая. Здесь расположенкрупный коксохимический завод, перерабатывающий Донецкие угли, в которыхсодержание мышьяка доходит до 1кг/т. Выбросы этого завода, а такжемногочисленные породные отвалы угольных шахт привели к накоплению мышьяка вподземных водах этого района в концентрациях до 1,2мг/л (24 ПДК), чтопредставляет серьезную угрозу окружающей среде и здоровью населения (рис.5).
Загрязнениеподземных вод региона нитратами развито на 80% территории. Во многих случаях ихсодержание значительно (в 10-20 раз и более) превышает уровень ПДК,составляющий 45,0мг/л (рис.6). Высокие содержания соединений азота обычносвязывают с сельскохозяйственными, промышленными и бытовыми источникамизагрязнения. В Донбассе, помимо традиционных, существуют и другие источникисоединений азота, роль которых еще недостаточно оценена и часто не учитываетсяпри эколого-гидрогеохимических исследованиях. Это горящие терриконы угольныхшахт, выделяющие различные газы, в том числе аммиак и окислы азота. Врезультате взаимодействия газов с кислородсодержащими атмосферными осадками, атакже растворения этими осадками техногенных азотсодержащих минералов(нашатырь, масканьит, аммонистая селитра), возникают нитрат-ионы, которыемигрируют в подземных водах зоны гипергенеза, образуя обширные ореолырассеяния.
Всевышесказанное свидетельствует, что происходящее в настоящее время активноепоступление различных загрязняющих веществ и соединений в подземные воды можетпривести к новым и необычным гидрохимическим явлениям. Многие загрязняющиевещества, прежде всего соединения азота, оказывают необратимое влияние нанегативную эволюцию химического состава вод. Это увеличивает неопределенностьповедения гидрохимических систем и непредсказуемость последующих геохимическихявлений [2]. Поэтому необходима выработка определенной стратегии осуществлениятехногенных нагрузок на гидрохимические системы региона.
Важнымфактором определения влияния загрязнения биосферы на организм человека являетсясопоставление результатов эколого-геохимического районирования с уровнемнеинфекционной заболеваемости населения, вызванной прежде всего 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 такжеонкологических заболеваний увеличен в 1,5-2 раза, а количество инсультов,инфарктов и других тяжелых кардиологических болезней в 10 раз и более превышаетпоказатели Дании, Норвегии и других стран. По данным съезда украинскихмедицинских работников (апрель 1997г, г.Киев) в Донецкой области существенновозросла смертность, где за 1996г умерло 86тыс. человек из 440тыс. умерших повсей Украине. Эта тенденция продолжается и в настоящее время, что привело куменьшению числа жителей области с 5,2млн человек до 4,7млн. в 2002г. Донецкпри сохраняющейся тенденции убыли населения скоро может стать городом снаселением менее 1млн. жителей, как это уже случилось в г.Одессе. По даннымгосударственного комитета статистики в течение января-февраля 2002гпродолжалось сокращение населения Украины. Наибольший объем этого сокращенияприходится на Донецкую область (10,8тыс. человек). Основными причинамисмертности являются возросшее количество болезней системы кровообращения(63,6%), опухолей и болезней органов дыхания (15,7%) и другие.
Такимобразом, создавшаяся крайне неблагоприятная экологическая ситуация в Донбассетребует решения многих вопросов охраны и оздоровления окружающей среды этогорегиона. В июне 1998г в г.Орхусе (Дания) министры защиты окружающей средыразных стран мира подписали конвенцию «О доступе к информации, участииобщественности в процессе принятия решений и доступе к правосудию по вопросам,касающимся окружающей среды». Ратификация Орхусской конвенции и её практическоеосуществление для Украины и Донбасса намного реальнее и важнее, чем вступлениев ЕЭС. Не только знать современные экологические реалии биосферы нашего городаи области, но и активно участвовать совместно с различными организациями инаучными кругами в практическом осуществлении природоохранных мероприятий -долг каждого жителя нашего края.
Список литературы
1.Зборщик М.П., Осокин В.В. Предотвращение самовозгорания горных пород. К.:Техника, 1990, 176с.
2.Крайнов С.Р., Фойгт Г.Ю., Закутин В.П. Геохимические и экологическиепоследствия изменения химического состава подземных вод под влияниемзагрязняющих веществ//Геохимия, 1991, №2. –С.169-182.
3.Панов Б.С. Глубинные разломы и минерагения линеамента Карпинского с позицийсинэргетического анализа. –Киев. Препринт ИГМР НАН Украины, 1994. –72с.
4.Панов Б.С., Шевченко О.А., Дудик А.М., Селяков С.Ю. К геоэкологии Донецкогокаменноугольного бассейна//Известия ВУЗов, серия геология и разведка, 1998, №5.– С.138-145.
5.Панов Б.С., Проскурня Ю.А., Мельников В.С., Гречановская Е.Е. Неоминерализациягорящих угольных отвалов Донбасса//Минералогический журнал, 2000, №4, т.22.С.37- 46.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://masters.donntu.edu.ua/