Шахтные воды–источник экологического кризиса гидросферы донбасса

Проанализирована проблема загрязнения гидросферы Донбасса в связи с большими объемами сточных вод и массовым закрытием шахт. Предложен ряд мероприятий, проведение которого уменьшит масштабы эколого-геологической проблемы региона.

Авторы: Ибраева Ю.Р., Пикулева Т.П., Выговский Д.Д., Выговская Д. Д.
Источник: Друга регіональна наукова конференція аспірантів і студентівЕкологічні проблеми паливно енергитичного комплексу–Донецьк: ДонНТУ, 2011. – 145 с.

Чрезвычайно важным фактором, существенно влияющим на территориальную организацию всей социально-экономической жизни и эффективность производства, является экологическая обстановка. В последние десятилетия в Украине она существенно ухудшилась. Одним из основных факторов, повлиявших на экологическую обстановку, является развитие добывающей и перерабатывающей промышленности при устаревших технологиях и связанная с этим чрезмерная урбанизация многих районов, прежде всего Донбасса.

Донбасс – это крупный промышленный регион Украины, в котором насчитывается несколько тысяч крупных промышленных предприятий, производственно-промышленных объединений и предприятий топливно-энергетического комплекса, горнодобывающей, металлургической, химической промышленности, тяжёлого машиностроения, строительной отрасли, а также агропромышленного комплекса. Донбасс обеспечивает большую часть промышленного производства Украины, причём в наиболее экологически опасных отраслях.

Высокая концентрация промышленного и сельскохозяйственного производства, транспортной инфраструктуры, в сочетании с высокой плотностью населения, создали чрезвычайно высокую техногенную и антропогенную нагрузку на биосферу – наивысшую в Украине и Европе. Суммарная техногенная нагрузка на единицу территории региона в 4 раза выше среднего по Украине. Донбасс обладает запасами почти всех химических элементов. Главным природным богатством региона являются месторождения каменного угля. Его запасы только в Донецкой области оцениваются в 25 млрд. т, что может удовлетворить потребности Украины не на одно десятилетие вперёд.

Несмотря на спад производства, в результате которого общее количество выбросов и сбросов существенно уменьшилось, нагрузка на биосферу Донбасса по-прежнему остаётся одной из наибольших в Европе. Предприятия региона выбрасывают около трети суммарного объема загрязняющих веществ на Украине. Высокие скорости и масштабы техногенных процессов, громадные перемещения горных масс обуславливают большие объёмы рассеивания многих химических элементов (прежде всего углерода и тяжелых металлов), вызывают накопления в окружающей среде соединений химических элементов в несвойственных природе сочетаниях.

Из вышесказанного видно, что Донбасс относится к наиболее критическим по экологической обстановке регионам Украины. Острейшими проблемами региона являются: загрязнение атмосферного воздуха, водного бассейна и почв. Водные ресурсы региона формируются за счёт транзитного притока поверхностных вод, в основном по речке Северский Донец за счёт Харьковской области, местного речного стока, сточных, шахтных и карьерных вод, а также эксплуатационных запасов подземных вод (1067 тыс. куб. м в сутки).

Свежую воду используют предприятия металлургической, угольной промышленности, энергетики, коммунального и сельского хозяйстве. Основными загрязнителями водных объектов являются предприятия горной и металлургической промышленности.

Техногенному воздействию подвергаются огромные территории – от Дона до Днепра, на которых расположено более сотни угольных шахт. Ежегодно они сбрасывают около 500 млн. куб. м шахтных вод, загрязнённых минеральными солями, взвешенными веществами и бактериальными примесями. В малые реки Донецкой и Луганской области ежегодно поступает около 1,5 млн. тонн солей, что привело к обмелению рек за последние годы на один метр.

Одна из самых больших экологических проблем Донецкой области -это дефицит питьевой воды и опасный уровень загрязнения природных водных источников.

Опасный уровень загрязнения водных источников региона связан с большими объёмами сточных вод. Ежегодно объёмы сточных вод в Донецкой области составляют около 2 млрд. куб. м, причём на угольную промышленность приходится более 50% всех стоков. Шахтные воды отличаются высоким содержанием взвешенных веществ (до 0,1 г/л), повышенной минерализацией (содержание солей до 3 г/литр приходится на 70% всех шахт, от 3 до 7 г/литр на 26% всех шахт), из-за чего в водоёмы и реки ежегодно сбрасывается более 3 млн.т минеральных солей и веществ. Это привело к повышению в ряде случаев минерализации поверхностных водных источников в Донецкой области до 2 – 2,9 г/л, увеличению содержания в водоёмах тяжелых металлов и заиливанию водных объектов. Особенно острой проблема загрязнения водных источников угольными предприятиями становится в связи с закрытием нерентабельных шахт. При закрытии шахт их водопритоки перераспределяются чаще всего на работающие шахты.

Вторичное использование шахтных вод ограничивается, в первую очередь, их высокой минерализацией на ряде горнодобывающих предприятиях региона. Наиболее распространёнными методами, использующимися при опреснении сточных вод, являются: дистилляция (выпаривание), электородиализ и обратный осмос.

Начиная с 1997 года в области в составе Программ экономического и социального развития разрабатываются разделы по охране окружающей среды. В настоящее время внедряется экологическая программа области на 2001 – 2005 годы, разработана и принята Программа научи технического развития Донецкой области до 2020 года, которая получила высокую оценку со стороны Президента Украины. Однако, такой подход в решении вопросов экологической безопасности позволяет только сдерживать дальнейший рост техногенной нагрузки на окружающую среду. Возможности предприятий и денег, что поступают из местных фондов охраны окружающей среды, недостаточно для того, чтобы как следует финансировать мероприятия, направленные на снижение чрезмерной экологической опасности и деградации природных ресурсов области.

Таким образом, эколого-геохимические исследования почв, рек, растений, аэрозольных выпадений и медико-биологические исследования промышленных агломераций Донбасса свидетельствуют о нахождении его в состоянии экологического кризиса. Без поисков и научных проработок вариантов выхода из кризиса и практических шагов по улучшению экологической ситуации она может стать катастрофической. Программа реструктуризации угольной промышленности и, в связи с ней&ndashзакрытия шахт в Луганской и Донецкой областях явились источником непредвиденных экологических проблем, которые по своей значимости вышли на один уровень с социально-экономическими вопросами региона.

Многие проблемы связаны с несоблюдением надлежащих мер при закрытии шахт. Например, судя по материаламГодового отчета Госуправления экологической безопасности в Луганской области за 1999 год о состоянии окружающей природной средыпо состоянию на 31 декабря 1999 г. в результате проверок установлены факты нарушений как требований природоохранного законодательства, так и самих проектов ликвидации шахт. Выявлено, что ни на одной шахте не ведется авторский надзор за ведением ликвидационных работ, а УДКР не заключает даже соответствующих договоров. На конец 1999 года ни одна из закрываемых шахт не была готова к физическому закрытию согласно требованиямПорядку ліквідації збиткових вугледобувних та вуглепереробних підприемств Мінвуглепрому, утвержденного Постановлением Кабмина Украины от 29.06.99 г. №1164.

Не вызывает сомнений объективность оценок ученых и специалистов относительно экологических последствий массового закрытия шахт в Луганской и Донецкой областях для состояния окружающей природной среды и здоровья человека, а также рекомендаций по ликвидации их негативных влияний.

Как следствие этого активизируются процессы загрязнения поверхностных и подземных вод, оседания дневной поверхности, накопления потенциальной энергии в затопленных горных выработках с формированием гидрогеомеханических напряжений и снижением стойкости породных массивов.

Одновременно меняется структура потоков взрывоопасных газов, что может усложнить газогеохимические условия действующих шахт и прилегающих промышленно-городских агломераций.

Практически повсеместно наблюдается геохимическое загрязнение ландшафтов промышленно-городских и сельскохозяйственных районов, выражающееся в росте концентраций тяжелых металлов, нефтепродуктов и др. в почвах, снежном покрове, донных отложениях.

Происходит устойчивое повышение минерализации и загрязнения нитратами, тяжелыми металлами подземных и поверхностных вод.

Проявляется на отдельных участках радиохимическое загрязнения почв и подземных вод уран-радийсодержащими минералами, в основном, в зонах влияния шламонакопителей.

По мнению специалистов, дальнейшее увеличение количества закрытых шахт в Донецком регионе и расширение площадей, где интенсивно развиваются процессы техногенных изменений геологической среды, обуславливают насущную необходимость проведения ряда мероприятий, основными из которых являются:

  • опережающая оценка влияния закрытия шахт на экологическое состояние окружающей среды;
  • выявление участков потенциального подтопления и затопления мест складирования жидких и твердых отходов, геохимического загрязнения ландшафтов (промплощадки, терриконы и др.);
  • разработка на основе опережающих прогнозов бассейновых и территориальных схем управления уровневым режимом подземных вод;
  • разработка региональных прогнозов изменения качества подземных вод с целью обоснования состава мероприятий по их охране и повышению экологической устойчивости систем хозяйственно-питьевого водоснабжения;
  • создание прогнозных моделей изменения геологической среды, подготовка рекомендаций для принятия решений по предотвращению экогеологических катастроф;
  • усовершенствование систем мониторинга на локальном и региональном уровнях (уровневого и гидрогеохимического режимов подземных вод, опасных геологических процессов, миграции метана и др.);
  • создание при областных государственных администрациях подразделений по комплексному эколого-экономическому управлению территориями в зонах влияния закрытых шахт;
  • разработка на основе GIS-технологий моделей геологической среды с формированием функциональных баз данных;
  • обеспечение финансирования природоохранных мероприятий по изучению, предупреждению и ликвидации последствий массового закрытия шахт из бюджетов различных уровней.

Только при учете и проведении всего вышеуказанного комплекса мероприятий эколого-геологическая проблема, возникшая в результате бессистемного и несбалансированного закрытия шахт, будет если не решена, то хотя бы уменьшена в масштабах.

Список литературы:

  1. Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних pecypciв / Збіркадо повідей I Міжнародної наукової конференції аспірантів та студентів. Т. 1 – Донецьк: Доннту, Донну, 2002. – с. 90-91.
  2. Матеріали наук.-практ. конференції Екологічна безпека техногенно перевантажених регіонів та раціональне використання надр, 17 – 21 вересня 2001 року, АР Крим, м. Коктебель