Проблема отрицательного воздействия ухудшающейся экологической обстановки Донецкой области на организм человека становится всё более острой. Одним из основных направлений её решения является исследование загрязнения подземных вод, особенно учитывая их использование в питьевом и хозяйственном водоснабжении и высокую токсичность именно водорастворённых 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-гидро-геохимическое районирование территории.
Эколого-гидрогеохимическое районирование определяет территории по степени загрязнённости 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. Причём, 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 cеверной 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 15х30 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) Слабозагрязнённые 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 слабозагрязнённых вод ведущая роль принадлежит естественным факторам, антропогенное влияние на геологическую среду здесь невелико.
2) Загрязнённые 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. Загрязнённые 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 загрязнённые 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 Шахтёрск, 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 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 растворённые в них вредные вещества оказывают на человеческий организм наиболее губительное влияние вследствие своей высокой биохимической активности.
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 в гидрогеохимическом отношении выделить такие районы: 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 о необходимости принятия срочных мер по очистке и рациональному использованию подземных вод, применяемых в питьевом и хозяйственно-бытовом водоснабжении. Медико-гидрогеохимическое районирование региона, в свою очередь, даёт возможность выделить территории, где требуется принятие срочных мер по улучшению экологической обстановки и снижению заболеваемости населения.