Творча спадщина В.І.Вернадського і сучасність.-с.142-143.

Проскурня Ю.А., Панов Б.С. ДонНТУ
Экологические проблемы шахтных вод Донбасса в свете учения В.И. Вернадского о ноосфере
Вернадский В.И. является основоположником научных дисциплин и направлений генетической минералогии, геохимии, учения о природных водах, радиогеологии, биогеохимии, космогеохимии и ряде других, но наибольшую известность и мировое призвание по праву занимает учение В.И.Вернадского о биосфере и переходе ее под воздействием научной мысли, разума и труда человечества в новое эволюционное состояние – ноосферу. Термин «биосфера», введенный Э. Зюсом в 1875 году, в результате работ В.И.Вернадского стал обозначать ту оболочку Земли, в формировании структуры, состава и энергетики которой живые организмы, в том числе и человек, играли и играют основную роль. Заложив основу количественной оценки огромной роли живых организмов в энергетике и геохимии Земли, В.И. Вернадский создал общее учение о биосфере (1926г.), в которую включил не только современную «живую пленку», но и верхнюю часть литосферы, включая биогенные осадочные породы, природные воды и атмосферу. В 1931 г.В.И. Вернадский ввел понятие «ноосфера» для обозначения эволюции биосферы, характеризующегося ведущей ролью разумной сознательной деятельностью человеческого общества в ее развитии [1]. В эпоху ноосферы деятельность человека не противоречит развитию природы. Но с другой стороны, совместное, взаимосвязанное развитие биосферы и человека может быть нарушено в силу различия законов развития природы и общества, и неуправляемая эволюция последнего может привести к экологической катастрофе, что и происходит в настоящее время во многих промышленных регионах нашей планеты. Поэтому концепция биосферы служит научным фундаментом в разработке ряда современных глобальных проблем и, прежде всего, проблемы охраны окружающей человека среды и разумного использования природных богатств. В работах В.И. Вернадского большое внимание уделяется на течение природных процессов антропогенной деятельности. Он показал что эта деятельность приводит к существенным изменениям состава почв, природных вод, атмосферы, что мы и рассмотрим на примере одного из промышленных регионов Украины – Донбассе, где экологическая обстановка достигла кризисного, а некоторых местах - и катастрофического состояния. Это ведет к значительному ухудшению условий существования человека, повышению уровня заболеваемости и сокращению продолжительности жизни у населения. Особенно сильное негативное влияние на окружающую среду в Донецком бассейне оказывает угольная промышленность. В этой связи наиболее важным представляется качество изучения угля, отходов угледобычи и шахтных вод района. Эта проблема имеет два аспекта. Во-первых, изучаются элементы и соединения, повышение концентрации которых представляют угрозу для здоровья человека. И, во-вторых, решаются вопросы рационального использования природных ресурсов, одним из направлений которых является попутное извлечение ценных компонентов из углей, отходов и шахтных вод. В данной статье представлены новые результаты геохимического изучения шахтных вод Донецкого бассейна. Гидрогеохимические исследования включали отбор более 50 проб шахтных вод из угольных шахт Донецко-Макеевского и Центрального районов Донбасса и их лабораторное исследование с помощью химического и спектрального полуколичественных анализов, проведенных в лабораториях Национальной геологической службы США (г.Рестон) и лаборатории ПГО «Укруглегеология» (Г.Донецк). Для шахтных вод Донецкого бассейна, характеризующихся преимущественно сульфатно-хлоридно-натриевым составом и высокой минерализацией, наиболее типичными элементами являются: Li, Ba, Mn, Ti, Pb, Sr, Ni, Mo, Cu, Cr, V, B, Br, F, выявленные практически во всех пробах. Меньшей встречаемостью характеризуются Zn, Bi, Zr, Co, La, Ag. В шахтных водах районов не установлены Tl, Ta, Hf . Поскольку сброс шахтных , содержащих химические элементы в концентрациях, превышающих предельно допустимые, представляет потенциальную опасность для окружающей среды, необходимо изучение распределения химических элементов всех классов опасности. В пробах шахтных вод вышеперечисленных районов Донбасса наблюдается следующие закономерности распределения токсичных элементов. Из элементов I класса опасности повсеместно превышают ПДК концентрации свинца (до 3 раз). Наиболее часто в концентрациях, превышающих ПДК, в шахтных водах района встречаются элементы II класса опасности: литий, бор, никель, молибден, сурьма. Содержания лития превышают ПДК (0,03 мг/л) по всем изученным шахтам. Наиболее высокие содержания лития зафиксированы в водах шахты «Октябрьский рудник» (0,183 мг/л), им. Горького (0,097 мг/л), «Лидиевка» (0,154 мг/л), им.Орджоникидзе (0,127 мг/л), им. Бажанова (0,105 мг/л). Превышения ПДК по этим шахтам составляют 2-6 раз. Часто превышают ПДК содержания в водах никеля (ПДК 0,1 мг/л): им.Горького (0,17 мг/л), им. Челюскинцев (0,12 мг/л), «Лидиевка» (0,12 мг/л), «Орджоникидзе» (0,13 мг/л); бора (ПДК 0,5 мг/л): «Мушкетовская» (0,59 мг/л), ш/у «Донбасс» (0,84 мг/л), №9 «Капитальная» (0,59 мг/л), №6 «Красная звезда» (0,59 мг/л), им. Газеты «Правда» (0,71 мг/л). В единичных пробах отмечены концентрации сурьмы, превышающие ПДК, -«Лидиевка» - 0,116 мг/л (ПДК 0,05 мг/л); а также молибдена - им. Горького – 0,56 мг/л (ПДК 0,25 мг/л). Из элементов III класса опасности превышают ПДК содержания бария и марганца, в редких случаях – стронция и ванадия. Превышение ПДК (0,1 мг/л) по барию составляют 6-60 раз. Наиболее высокие концентрации характерны для вод шахты им. Челюскинцев (4,32 мг/л), «Лидиевка» (3,85 мг/л), им. Орджоникидзе (4,32 мг/л), «Октябрьский рудник» (3,7 мг/л), « Иловайская» (6,21 мг/л). По этим же шахтам зафиксированы наиболее высокие содержания марганца, превышающие ПДК в 2-40 раз. Следует также обратить внимание на характерные для района превышающие ПДК содержание титана, достигающее 3,7 мг/л (шахта «Октябрьский рудник»)[2]. Данные исследований шахтных вод, сделанные в лабораториях «Укруглегеология» были дополнены результатами анализов, проведенными американской Геологической службой. Эти анализы показали следующее. Из элементов I класса опасности Se почти повсеместно превышает ПДК (табл.1). Из элементов II класса опасности зафиксированы превышения ПДК по литию – до 5 раз (см. табл.1). Из элементов III класса опасности по единичным пробам превышают ПДК до 2 раз содержание марганца. Содержание SO42- и Сl- превышают стандарт в 3-4 раза. По всему исследуемому району наблюдается превышение содержаний Br- lj 10 ПДК. Полученные данные показывают, что необходимо проведение дальнейших исследований с целью изучения токсичных компонентов, попутно решая вопросы, связанные с очисткой шахтных вод района, что должно улучшить экологическую ситуацию в регионе. Таблица 1 – Максимальные содержания элементов, превышающие ПДК, в шахтных водах Донецкого бассейна Шахта Содержание элементов в шахтных водах, мг/л (ПДК) Li(0,03) Mn(0,1) Se(0,001) SO42-(500) Сl-(500) Br(0,2) Шахта им.Артема глуб.630м 0,056 0,0068 0,001 590 145 0,3 Шахта им. Артема, поверхностный водосборник 0,052 0,26 0,002 940 180 0,4 Шаха Октябрьская, глуб.880м 0,148 0,027 0,004 320 490 1,0 Шахта Октябрьская, поверхностный водосборник 0,078 0,02 0,016 730 350 1,0 Глубокая, центральный коллектор на глуб.474 м 0,162 0,025 0,015 2200 1100 2,5 Питьевая вода г. Донецка 0,011 0,007 0,004 160 64 <0,05
Библиографический список:
1. Никитин А.Т. Экология, охрана природы, экологическая безопасность.-М.:МНЭПУ,2000.-848с.
2. Шевченко О.А., Проскурня Ю.А. Эколого-геохимические особенности углей и шахтных вод Донбасса (на примере Донецко-Макеевского углепромышленного района)//Геолого-мінералогічний вісник:Кривий Ріг.-2001.-№2(6).-с.38-42.
3. Панов Б.С., Корчемагин В.А., Панов Ю.Б., Колкер А., Ланда Е.Р., Конко К.М. Элементы-примеси в угляхи шахтных водах Донбассаи их влияние на окружающую среду//Геология угольных месторождений.-Екатеринбург.-2003.-с.232-238.