Источник: Научно—популярный журнал «Аватар». — Донецк, №1 (4), 2001 г.
Проблема отрицательного воздействия ухудшающейся экологической обстановки Донецкой области на организм человека становится все более острой. Одним из основных направлений ее решения является исследование загрязнения подземных вод, особенно учитывая их использование в питьевом и хозяйственном водоснабжении и высокую токсичность именно водорастворенных форм веществ.
Для изучения экологического состояния подземной гидросферы региона нами было проведено комплексное гидрогеохимическое исследование подземных вод Донецкой области, которое включало эколого—гидрогеохимическое и медико—гидрогеохимическое районирование территории.
Эколого—гидрогеохимическое районирование определяет территории по степени загрязненности подземных вод. Исследования носили комплексный характер, поскольку учитывало как искусственные (техногенные), так и природные факторы загрязнения подземной гидросферы. В основу их положено выделение областей распространения различных по степени и составу загрязнения подземных вод для выработки мер по их охране и рациональному использованию.
Анализ пространственного расположения гидрогеохимических аномалий в подземных водах Донецкой области (концентрации содержания химических элементов в водах которых превышают предельно—допустимые) показал, что аномалии имеют комплексный характер и часто накладываются друг на друга. Наибольшая комплексность гидрогеохимических аномалий характерна для городов Горловка, Донецк, Дебальцево, Дзержинск, Макеевка, а также для юга области (по линии пос.Войковский — пос.Новотроицкое). На основании этого можно сделать вывод о наличии на указанных площадях множественных источников загрязнения подземных вод. Причем, нередко эти источники имеют различную природу.
Исходя из того, что предельно допустимые концентрации химических элементов в питьевых и хозяйственных водах составляют (в мг/л): для ртути — 0,001; мышьяка — 0,05; фтора — 1,5; нитратов — 45,0; бора — 0,5, наиболее высокие коэффициенты контрастности (по отношению к ПДК) имеют мышьяк (до 24) и нитраты (до 84). Контрастность аномалий ртути в пределах области достигает 6—15, а на юге обычно не превышает 5—9. Особенно крупные аномалии обнаружены в районе Никитовского ртутного комбината, на Дружковско—Константиновской и Славянской антиклиналях, в северной части г.Мариуполь. Высококонтрастные аномалии фтора характерны для южной части Донецко — Макеевского района (до 4 — 5), ореольных вод Покрово—Киреевского месторождения флюорита (1,5 — 3,7), вод галогенных отложений в районе г.Славянска (2 — 3). Мышьяк также часто встречается в концентрациях, превышающих ПДК, но особо следует подчеркнуть факт установления к северо—западу от г.Макеевка крупной аномалии, контрастность которой до 24, а размеры достигают 15x30 км.
Аномалии нитратов имеют наибольшее распространение в пределах области, самая высокая контрастность (до 50) установлена в районе г. Красноармейска, а превышающие 20 — 25 вблизи городов Доброполье, Константиновка.
Проведенное эколого—гидрогеохимическое районирование Донецкой области по степени загрязнения подземных вод зоны свободного водообмена позволило выделить следующие типы вод:
1) Слабозагрязненные воды — концентрации веществ превышают фоновые значения, ниже или равны предельно допустимым концентрациям (ПДК). Подобные воды распространены только на северо—западе (Александровский район) и на юго—западе (Великоновоселковский район) Донецкой области. В формировании химического состава слабозагрязненных вод ведущая роль принадлежит естественным факторам, антропогенное влияние на геологическую среду здесь невелико.
2) Загрязненные воды — показатели качества воды незначительно превышают ПДК, распространены более чем на 35% территории Донецкой области, они встречены на северо—востоке, на юге и западе области. В формировании химического состава вод этого типа роль антропогенных факторов возрастает, а иногда и превалирует. Загрязненные воды развиты, в основном, в районах с интенсивным ведением сельского хозяйства и умеренным развитием промышленности. Подземные воды имеют повышенную минерализацию (1—3 г/л) и, чаще всего, слабощелочную реакцию.
3) Сильно загрязненные воды — концентрации веществ в несколько раз превышают ПДК, они занимают около 50% территории Донецкой области. Чаще всего встречаются в наиболее промышленно развитых районах и протягиваются широкой полосой с юго—востока области на северо—запад, охватывая такие города, как Шахтерск, Донецк, Макеевка, Ясиноватая, Енакиево, Горловка, Красноармейск, Краматорск и другие. Данная ситуация в значительной мере связана с крупными промышленными объектами — заводами, фабриками, шахтами, рудниками, а также большим скоплением населения. Поэтому в формировании химического состава подземных вод этого типа роль антропогенных факторов максимальна. Сильно загрязненные воды отличаются разнообразным составом, высокой минерализацией, превышающей 5,0 и даже 10,0 г/л. Гидрогеохимические аномалии вредных элементов в водах этого типа обычно имеют комплексный характер и часто накладываются друг на друга.
В свою очередь, медико—гидрогеохимические исследования, основанные на изучении зависимости заболеваемости людей от химического состава вод, позволяют установить степень влияния геологической среды на организм человека, а также выявить некоторые особенности этого влияния. Мы не можем однозначно утверждать, что болезни людей вызываются только загрязнением подземных вод, но, по—видимому, нельзя отрицать того, что растворенные в них вредные вещества оказывают па человеческий организм наиболее губительное влияние вследствие своей высокой биохимической активности.
В процессе районирования выделялись районы и отдельные участки массовых заболеваний, обусловленных изменением в направленности, масштабах и других особенностях гидрогеохимических процессов. В частности, большое внимание уделялось подобным районам, связанным с нарушением баланса и поведения химических элементов в подземных водах, территории с аномально высокими содержаниями ртути, мышьяка, фтора, цинка, нитратов и др. Оценка современного уровня заболеваемости Донецкой области выявила довольно «пеструю» картину. На данном этапе исследований мы ограничились самым предварительным обобщением, акцентируя внимание только на случаях повышенной распространенности болезней.
Медико—гидрогеохимические исследования на территории Донецкой области позволили установить прямую корреляционную зависимость между заболеваемостью населения и содержанием в подземных водах тяжелых металлов, фтора, нитратов, пестицидов и т.д. Таким образом, задачей медико—гидрогеохимического районирования является предупреждение опасных заболеваний человека в результате загрязнения природных вод, определение специальных гигиенических нормативов ПДК химических веществ, которые могут находиться в водах, не причиняя вреда человеку.
В настоящее время установлено, что микроэлементы оказывают влияние на обмен белков, жиров, углеводов, участвуют в регуляции таких физиологических процессов, как тканевое дыхание, клеточное деление, рост, размножение, а также оказывают влияние на синтез и депонирование в тканях витаминов и гормонов. Из геохимических факторов, вызывающих заболевания населения, большую роль играют недостаток или избыток химических элементов в водной среде, ее кислотность или щелочность.
Анализ результатов, основанный на принципе совпадения гидрогеохимических аномалий и площадей с повышенной заболеваемостью населения (онкологическая, органов кровообращения и пищеварения, дыхания, детская) позволил гидрогеохимическом отношении являются Горловско—Дзержинский, Донецко—Макеевский, Мариупольский и Марьинский районы, где особую тревогу вызывает высокая детская заболеваемость. В этих бассейнах необходимо безотлагательно провести специальные медицинские обследования и более детально изучить эколого—гидрогеохимическую обстановку.
Таким образом, эколого—гидрогеохимическое районирование Донецкой области позволило сделать вывод о кризисной экологической обстановке в регионе и необходимости принятия срочных мер по очистке и рациональному использованию подземных вод, применяемых в питьевом и хозяйственно—бытовом водоснабжении. Медико—гидрогеохимическое районирование региона, а в свою очередь, дает возможность выделить территории, где требуется принятие срочных мер по улучшению экологической обстановки и снижению заболеваемости населения.