Экологические проблемы шахтных вод Донбасса в сфере учения В.И.Вернадского о ноосфере
Автор: Проскурня Ю.А., Панов Ю.Б.
Вернадский В.И. является основоположником новых научных дисциплин и направлений - генетической минералогии, геохимии, учения о природных водах, радиогеологии, биогеохимии, космогеохимии и ряде других, но наибольшую известность и мировое признание но 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 (1426 г.), в которую включил не только современную «живую плёнку», но и верхнюю часть ноосферы, включая биогенные осадочные породы, природные воды и атмосферу.
В 1931 г. В.И.Вернадский ввёл понятие «ноосфера» для обозначения этапа эволюции биосферы, характеризующегося ведущей ролью разумной сознательной деятельности человеческого общества в ее развитии [1]. В эпоху ноосферы деятельность человека не противоречит развитию природы. Но, с другой стороны совместное и взаимное развитие биосферы и человека может быть нарушено в силу различия вопросов 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 Вернадского В.И. большое внимание уделяется влиянию на течение природных процессов антропогенной деятельности. Он показал, что эта деятельность приводит к существенным изменениям химического состава почв, природных вол, атмосферы, что мы и рассмотрим на примере одного из крупнейших промышленных регионов Украины Донбассе, где экологическая обстановка достигла кризисного, а в 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 изучение качества угля, отходов угледобычи и шахтных вод района. Эта проблема имеет два аспекта. Во-первых, изучаются элементы и соединения, повышенные 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 полуколичественного анализов, проведенных в лабораториях Национальной геологической службы США (г. Рестон) и лаборатории ПРО «Укруглегеология» (г. Донецк).
Для шахтных вод Донецкого бассейна, характеризующихся преимущественно сульфатно-хлоридно-натриевым составом и высокой минерализацией, наиболее типичными элементами являются: Li, Ва, Мg, Тi, Рb, Cг, Мо, Сu, Сr. V, В, Вr, ( выявленные практически во всех пробах). Меньшей встречаемостью характеризуются Zn, Ві, Zr, Со, Lа, Аg. В шахтных водах районов не установлены Ti, Та, Hf.
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 концентрации 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 другим шахтам составляют 2-6 раз.
Из элементов III класса опасности превышают ПДК содержания бария, марганца и ванадия. Превышения ПДК (0,1 мг/л) по барию составляют 6-10 раз. Наиболее высокие концентрации характерны для вод шахт им. Челюскенцевава (4,32 мг/л). «Лидиевка » (3,85 мг/л), им. Орджоникидзе (4,22 мг/л), «Октябрьский рудник» (3,7 мг/л), «Иловайская» (6,21 мг/л). По этим же шахтам зафиксированы наиболее высокие содержания марганца, превышающие ПДК 2-40 раз. Следует также обратить внимание на характерное для района превышающее ПДК содержание титана, достигает 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 содержание Sе 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[3].
Полученные данные показывают, что необходимо проведение дальнейших исследований с целью изучения токсичных компонентов, попутно решал вопросы, связанные с очисткой шахтных вод района, что должно улучшить экологическую ситуацию в регионе.
| Шахта | Li (0,03) | Мn (0,1) | Se (0,001) | SO4 (500) | СІ (350) | Вr (0,2) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Шахта им. Артема, гл.630 м | 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 |
| Шахта Октябрьская, гл.880 м | 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 глубине 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 |
Ссылки:
- Никитин А.Т. Экология, охрана природы, экологическая безопасность. - М.:МНЭПУ, 2000. - 848 с.
- Шевченко О.А., Проскурня Ю.А. Эколого-гсохимические особенности углей и шахтных вод Донбасса (на примере Донецко-Макеевского углепромышленного района) // Геолого-мінералогічний вісник: Кривий ріг. - 2001. - №2(6). - С.38-42.
- Панов В.С., Корчемагин В.А., Панов Ю.Б., Колкер А., Ланда Е.Р., Конко К.М. Элементы-примеси в углях и шахтных водах Донбасса и их влияние на окружающую среду // Геология угольных месторождений. - Екатеринбург. 2003. - С.232-238.