Экологические проблемы шахтных вод Донбасса в сфере учения В.И.Вернадского о ноосфере

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. 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»).

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.

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.

Таблица 1 — Максимальные содержания элементов, превышающие ПДК, в шахтных водах Донецкого бассейна

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
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

Список использованной литературы

1. Никитин А.Т. Экология, охрана природы, экологическая безопасность. — М.:МНЭПУ, 2000. — 848 с.
2. 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.
3. 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.