DonNTU     Masters     Search    En    

Цель: определить медико-экологические последствия долговременной эксплуатации Никитовского рудного поля.

Задачи:
1.Опробование почв вокруг ртутного завода по мере его удаления в соответствии с розой ветров.
2. Опробование растений.
3. Анализ крови у жителей ртутного поселка и города Горловка.
4. Анализ пыли в зданиях, в которых проживают местные жители.
5. Отбор проб илистых осадков водоемов вблизи завода.
6. Анализ воды.

Актуальность данных исследований связана с напряженной экологической ситуацией в городе Горловка, которая в значительной мере обусловлена эксплуатацией Никитовского рудного поля. Актуальность подчеркнута тем, что следовало бы переселить население города в другую более безопасную среду обитания.

Предмет: экологическая обстановка вокруг завода.

Объект: территория вблизи завода.

Научная новизна состоит в том, что ранее не было проведено подобное изучение экологической ситуации вокруг Никитовского рудного поля.

Донбасс является одним из крупнейших горнорудных районов Европы и всего мира, где за более чем 200 лет промышленной разработки добыто свыше 8 млрд. т каменных углей и антрацитов. Основа существования региона - его минерально-сырьевые ресурсы. С другой стороны - активное их использование - основная причина экологических бед региона. В ряде населенных пунктов население подвержено хронической интоксикации. К примеру, в Горловке, где расположен ныне закрытый Никитовский ртутный комбинат, отмечена повышенная возбудимость и неаргументированная агрессивность людей. По имеющимся данным в этом районе количество ртути в почвах достигает 15-20 мг/кг.

В состав Никитовского рудного поля входят несколько месторождений ртути, которые разрабатывались карьерным способом. Центральная часть рудного поля вскрыта двумя шахтными стволами до глубины 600 метров. В состав комбината входил также металлургический завод, расположенный в северо-западной части рудного поля. Всего на этом рудном поле было добыто более 30000 т ртути. В 90-х годах добыча ртути была прекращена, но осталась экологически нарушенная территория. Ртуть — элемент первого класса опасности, входящий в группу наиболее активных загрязнителей биосферы. В периоды тектонической активизации ртуть поступала из мантии по глубинным разломам и образовывала не только ртутные месторождения, но и рассеивалась в породах угленосной толщи. Не случайно в углях Донбасса содержание ртути достигает 0.5 г/т и более. Экологическое загрязнение среды на рудном поле явилось следствием трех главных причин:

1. Последствия работы комбината. В почве окружающей территории, отстойнике и в золе растений обнаружены концентрации ртути, превышающие фоновые в 10-15 раз. Сильно загрязнена местность к западу и северо-западу от рудного поля, что обусловлено преобладанием восточных и юго-восточных ветров.

2. Источником дополнительного загрязнения является обогащенный ртутью уголь, который перерабатывается на коксохимических заводах. Особенно много вреда причинили завод, расположенный на территории полукупола Новый (ныне закрытый), и один из самых крупных в Европе и мире завод в Авдеевке (действующий). В настоящее время Авдеевский КХЗ не применяет угли, добываемые в Никитовке.

3. Угли, используемые на теплоэлектростанциях Славянская и Углегорская ТЭС, длительное время применяли уголь, добытый на территории Горловского района. Через дымовые трубы ртуть поступала в атмосферу, а затем оседала на почву вокруг электростанций. При сильных дождях и таянии снега ртуть вместе с частицами почвы смывалась в водоемы и реки.

С целью установления геохимического фона в Донбассе отобрано несколько тысяч проб углей и горных пород. Местный фон ртути в почвах на Никитовском месторождении составляет 1.7 г/т, что во много раз превышает ее кларк. Такой уровень определяется интенсивным выветриванием пород и накоплением киновари в почве. По мере удаления от рудного поля местный фон ртути в углях уменьшается. Изучение ртутоносности углей проводилось на значительной территории Донбасса. Выявленная закономерность концентрации ртути в угольных пластах подтверждается повышенными содержаниями мышьяка, сурьмы, бария, молибдена и других элементов, встречающихся на ртутных месторождениях в качестве ассоциирующих элементов — минералообразователей - или в виде примесей в минералах.

Изучение угольных пластов Донбасса проводилось с целью оценки степени обогащения металлами углей и оценки потенциального воздействия на окружающую среду при их использовании (Дворников, 80-е годы, специалисты кафедр ПИ (полезные ископаемые) и ЭГ (экологическая геология) ДонНТУ в сотрудничестве с американскими учеными, 2004 г.). Результаты проведенной работы будут представлены в докладе.

Некоторые пробы угля существенно обогащены токсичными металлами по сравнению о действующими стандартами для углей. Угли из Никитовки не могут использоваться для бытовых целей. Большую опасность для окружающей среды представляют обширные шахтные отвалы и бывший ртутный завод в Никитовке, а также многочисленные угольные терриконы Донбасского региона. Значительное содержание паров ртути было выявлено в г. Горловке, особенно вблизи Никитовского ртутного комбината: от 155-300 до 1427-1680 мг/л, что является причиной ртутной интоксикации жителей этого района, их повышенной заболеваемости и детской смертности. Пары ртути сорбируются белковыми молекулами и трансформируются в токсичную метилртуть. Она поражает все органы человека, нарушает иммунную систему и способна накапливается в плоде беременных женщин. Ртуть в углях и породах карбона Донбасса встречается в виде сульфидной, самородной калийхлоридной и металлоорганической форм. Она образует наиболее крупные техногенные аномалии в подземных водах в районе Никитовского ртутного комбината - до 0.01 мг/л, что в 20-30 раз превышает ПДК. Весьма высокие значения содержания ртути (15-20 ПДК) выявлены также в районе г. Енакиево, вблизи коксохимического и металлургического заводов. Гидрохимические аномалии ртути обнаружены и вблизи горящих породных отвалов угольных шахт и металлургических заводов Донецка, Макеевки (до 3-10 ПДК)[1].

Опробование угольных пластов на Никитовском рудном поле проводилось в 80-х годах Дворниковым с целью оценки степени обогащения металлами углей и потенциального воздействия их утилизации на окружающую среду. Также эти исследования проводились специалистами кафедры ”ПИ и ЭГ” ДонНТУ в сотрудничестве с американскими учеными в 2004 и 2005гг.

Никитовское рудное поле расположено в центральной части Донецкого бассейна на территории Горловского и Дзержинского районов Донецкой области. Оно вытянуто в северо-западном направлении на расстояние около 20 км вдоль присводового участка Горловской антиклинали, являющейся наиболее разведанной частью Главной антиклинали Донбасса. Породы на крыльях антиклинали падают к северу под углом 55-600, к югу-65-700.

Складчатая структура нарушена разломами. Наиболее четко выражены продольные (северо-западные), кососекущие и поперечные нарушения. Наиболее дислоцированными являются присводовые участки Горловской антиклинали. Здесь отчетливо выделяются серия наложенных складчатых структур второго порядка (“куполов”). Наиболее важное значение в рудораспределении имеет центральная группа весьма подобных друг другу локальных складок. С запада на восток прослеживаются “купола”: Черный бугор, Черная курганка, Катушка, Софиевский и Новый. Эти структуры располагаются на равных расстояниях друг от друга (1,4 км), шарниры их повернуты относительно оси антиклинали против часовой стрелки на углы от 30 до 60о. К востоку и западу от центральной части рудного поля размещены по две более крупных наложенных структуры, соответственно Дылеевская и Дзержинская, Чегарникская и Кировская.

На размещение промышленных месторождений ртути решающее влияние оказывали крупные разломы типа Осевого, Секущего, Железнянского и др. По лабиринту ветвящихся трещин растворы устремлялись из глубоких горизонтов вверх. В сводовые части куполов, где возник большой объем трещин, должно было подойти максимальное количество растворов. Здесь на своем пути они встречали препятствия в виде углисто-глинистого материала продольных трещин и покрывающих глинистых сланцев. В таких участках происходило концентрация растворов и последующая кристаллизация содержащихся в них веществ.

В 90-х годах добыча ртути была прекращена, но осталась довольно экологически нарушенная территория. Всего на Никитовском рудном поле было добыто более 30000 т ртути. Ртуть – элемент первого класса опасности, входящий в группу наиболее активных загрязнителей почв и других компонентов окружающей среды. Она имеет высокие миграционные свойства. В периоды тектонической активизации ртуть поступала из мантии по глубинным разломам и образовывала не только ртутные месторождения, но и рассеивалась в породах угленосной толщи. Неслучайно в углях Донбасса содержание ртути достигает 0,5г/т и более. Поэтому необходим постоянный мониторинг присутствия ртути в объектах окружающей среды, а также проведение ряда мер по устранению ртутной опасности.[3]

Город Горловка находится в самом центе индустриального сердца Донбасса - Донецкой области. Ее развитие как одного из промышленных районов области долгие годы определялось работой уникального Никитовского ртутного комбината, который в настоящее время закрыт.

Наличие месторождения киновари, обогащенность почв и угольных пластов этого района соединениями ртути обусловили загрязненность подземных под и атмосферы наиболее подвижными ее формами. Однако до настоящего времени не проводилось системных исследований влияния ртутного загрязнения на здоровье населения этого города, хотя из литературы известно о весьма негативном влиянии ртути на качество и продолжительность жизни людей.

Кафедра полезных ископаемых и экологической геологии ДонНТУ и Геологическая служба США начали совместные исследования влияния соединений ртути на здоровье людей и попытки оценки уровня риска для здоровья жителей Горловки долговременного контакта с ртутьсодержащими минералами и водами.

В процессе выполнения проекта по программе Фонда Гражданских исследований США предполагается отбор проб угля, почв, подземных и надземных вод и анализ их на содержание ртути. Предполагается изучить распределение ртути в образцах одежды рабочих, работавших на Никитском ртутном комбинате, а также в одежде и крови жителей г. Горловки, проживающих ныне в его окрестностях.

Будет сделана попытка найти корреляции полученных данных и показателей здоровья населения города[2].

Накопление химических элементов во внутренних органах человека приводит к развитию различных заболеваний. Из элементов больше всего в организме человека накапливаются кадмий, хром - в почках, медь - в желудочно-кишечном тракте, ртуть - в центральной нервной системе, цинк - в желудке, двигательном аппарате, мышьяк - в почках, печени, легких, сердечно-сосудистой системе, селен - в кишечнике, печени, почках, бериллий - в органах кроветворения, нервной системе.

Ртуть Hg (Hydrargyrum - жидкое серебро) по своим свойствам резко отличается от других металлов: в нормальных условиях ртуть находиться в жидком состоянии, обладает очень слабым сродством к кислороду, не образует гидроксидов. Это высокотоксичный, кумулятивный (т. е. способный накапливаться в организме) яд. Поражает кроветворную, ферментативную, нервную системы и почки. Наиболее токсичны некоторые органические соединения, особенно метилртуть. Ртуть относится к числу элементов, постоянно присутствующих в окружающей среде и живых организмах, содержание ее в организме человека составляет 13 мг .

Кодексным комитетом объединенной комиссии ФАО и ВОЗ установлена недельная безопасная доза присутствия общей ртути - 5 мкг, т. е. пять миллионных долей грамма (!) на каждый килограмм массы человеческого тела. Допустимая концентрация металлической ртути в воздухе - 0,0001 мг на один литр. Что же касается метилртути, то ее доля еще меньше - всего 3,3 мкг/кг массы тела. Метилированная форма ртути из-за большей растворимости в жирах быстрее проходит через биологические мембраны по сравнению с неорганической ртутью. Например, метилированная ртуть легче проникает через плаценту, в результате чего воздействует на развивающиеся эмбрион и плод. Выявлены случаи высокой концентрации метилртути в крови новорожденных, в то время как содержание ртути в материнской крови соответствовало норме.

При поступлении в организм из окружающей среды ртуть распределяется по органам и субклеточным структурам. В организме ртутные соединения проникают в различные органы и ткани, но больше всего их обнаруживают в крови, печени, почках и головном мозгу. В клетках наблюдается неравномерное распределение ртути: 54% накапливается в растворимой фракции, 30% - в ядерной, 11% - в митохондриальной, 6% - в микросомальной .

В крови снижается количество эритроцитов, в печени и почках развиваются дегенеративные изменения. В желудочно-кишечном тракте возникают сильные воспалительные процессы. При остром отравлении ртутными соединениями отмечаются характерный металлический вкус во рту, слюнотечение, боли в деснах, зубах, животе, жидкие выделения из желудка, содержащие кровь. В дальнейшем вследствие поражения почек наступает полное прекращение мочеотделения, в организме накапливаются вредные вещества, усугубляющие тяжелое состояние, что приводит к смертельному исходу через 5-6 дней, а иногда и ранее.

Выделение ртути из организма осуществляется различными путями, но очень медленно: через желудочно-кишечный тракт (18-20%), почками (40%), слюнными железами (20-25%) и т.д.

Некоторые сильнодействующие соединения ртути - гранозан, меркуран и другие - длительное время использовали в качестве обеззараживающих средств, например для протравливания семян. Хлорид ртути (II) HgCI2, или сулему, применяли для дезинфекции медицинского инвентаря, лабораторной посуды, поверхностного обеззараживания кожи. Естественно, что при этом не исключены были случаи попадания ее в организм. Использовали растворы концентрацией от 1:1000 до 1:5000. Однако сулема даже в столь низких концентрациях очень токсична, оказывает повреждающее действие на животные ткани, обладает коррозионными свойствами. Сейчас применение сулемы для дезинфекции строго ограничено.

Более эффективными и менее токсичными оказались некоторые органические соединения ртути. Для наружного применения рекомендованы, например, нитрат фенилртути и амидохлорид ртути. Последний применяют в виде 10%-й мази при лечении ран и грибковых поражений кожи. Следует помнить, что применение любых ртутных препаратов требует строгого соблюдения правил предосторожности, поскольку ртуть способна проникать в организм и через кожу.

Как же попадает к нам ртуть? Самыми разными путями. К примеру, при производстве хлора электролитическим методом возможно образование сточных вод, загрязненных хлором, ртутью и ее солями. Присутствие в таких водах ртути даже в ничтожно малых концентрациях (менее 0,001%) способствует подавлению и полному прекращению в них всех биологических процессов. Это делает невозможной очистку воды на полях орошения, на сооружениях искусственной биологической очистки и в естественных водоемах. Ртутные соединения, сбрасываемые в водоемы, имеют свойство накапливаться в рыбе, обычно пропорционально ее возрасту и размеру. Особенно велико содержание ртути в хищных рыбах. При этом метилртуть в рыбах составляет от 50 до 90% общей ртути, а кулинарная тепловая обработка снижает содержание ртути в рыбе лишь на 20%. Как говорится, информация к размышлению для любого и каждого. [4]

Без ртути и болезней

ЛИТЕРАТУРА

1. Панов Б.С., Колкер А., Шендрик Т.Г., Корчемагин В.А.- Материалы II российского совещания по органической минералогии"Органическая минералогия", Петрозаводск,2005 "Природные и техногенные месторождения ртути в Донбассе: оценка опасности для здоровья."

2. Панов Б.С., Колкер А., Шендрик Т.Г., Корчемагин В.А. - Труды II международной научно-практической конференции "Экологические проблемы индустриальных мегаполисов", Москва,2005 "Проблемы оценки уровня риска для здоровья населения г. Горловка вследствие загрязнения биосферы соединениями ртути"

3. Гунченко В.В., Шквар А.С. "Никитовское рудное поле" Конкурс на лучшую научную работу студентов по разделу “Геолого-минералогические науки”, Донецк,2006.

4. ЛавыгинаН.Е. "Действие химических элементов на организм человека"
   http://www.fegi.ru/ecology/yooth_science/lavigina.htm