Хлякина М.Г., Панов Ю.Б.
ДонНТУ-2003

Донбасс расположен в южной части Восточно - Европейской платформы, на территории восточной части Украины и Ростовской области России, занимает площадь более 60тыс.км², вытянутую субширотно на 650 км при ширине 100-150 км. Донбасс-крупная геологическая структура, которая является частью глобального пояса глубинных дислокаций и геодинамической активности земной коры,- динеамента Карпинского.

Залежи каменного угля в регионе открыты в 1721г., а в 1796г. началась их промышленная разработка. За 200 лет добыто свыше 8 млрд. тонн угля, причем около 5 млрд.тонн за последние 30 лет. наибольшая добыча угля приходится на 1975-1977 гг.-210млн.тонн ежегодно. В 1977г. она упала до 70 млн.тонн. Добыча и широкое использование каменного угля в Донбассе негативно сказались на окружающей среде, здоровье и продолжительности жизни.

Мощность осадочных образований в Донбассе составляет 20-24 км; их главная часть относится к каменноугольной системе. Карбон залегает на осадочно-вулканогенных породах верхнего девона или на докембрийском кристаллическом фундаменте. Стратиграфический разрез карбона практически непрерывен, один из наиболее полных в мире. На породах верхнего карбона без перерыва залегают нижнепермские отложения эвапоритовой формации мощностью до 3 км. В карбоне заключено 330 угольных пластов, из которых только 130 мощностью более 0,5 км. Запасы углей, отвечающих современным кондициям, составляют 96 млрд.тонн, в том числе в украинской части Донбасса 80 млрд.тонн. преобладают угли с повышенной зольностью (12-18%), содержание серы в них 2,5-3,5%.

Угли Донбасса содержат различные примеси, такие как сера, мышьяк, сурьма, кадмий, хром, бериллий, селен, ртуть и др., но характерной особенностью углей Донецко- Макеевского горнопромышленного района Донбасса является повышенная концентрация в них мышьяка и, особенно, ртути, что объясняется условиями угленакопления, происходившего на фоне дегазации мантии по зонам глубинных разломов.

Для определения содержания ртути в углях использовался метод атомной абсорбции холодного пара. В ряде действующих шахт Донбасса, а также в заброшенных карьерах добычи ртути в районе г.Никитовка, были отобраны образцы угля. Такая работа была проведена на трех шахтах: шахта «Глубокая» и «Октябрьская» в Донецко- Макеевском районе и шахта «Артема» в Луганском районе.

Самое высокое концентрации ртути обнаружены в пробах месторождений Никитовки, оно варьируется от 12,8 г/т до 25,5 г/т в образце. В образцах угля из действующих забоев шахы "Глубокая" содержание ртути составило 0,06 г/т; 0,31–0,35 г/т. А содержание ртути в образцах углей, взятых из шахты «Октябрьская», составило 0,27 г/т. По результатам исследования сделан вывод, что 11 из 24 (не учитывая никитовские пробы) образцов не превышают среднее содержание ртути (0,17г/т).

Вариации содержания ртути во многом зависят от места отбора пробы. Например, в пробах из угольных пластов шахты "Глубокая" наблюдается обогащение серой и ртутью в верхних частях этих пластов, в сравнении с образцами из средних или припочвенных частей пласта.

Использование обогащенного ртутью угля в коксовой промышленности, металлургии, на ТЭЦ, а также в бытовых целях вело к широкому загрязнению окружающей среды ртутью и другими токсичными веществами.

Попадая в организм человека, атомы ртути поглощаются белковыми молекулами и образуют метилртуть, которая крайне негативно влияет на иммунную систему, вызывает развитие злокачественных опухолей, расстройства нервной системы, аллергические дерматозы и поражает многие внутренние органы человека.

Изучение угольных пластов Донбасса в действующих шахтах проводилось для оценки степени обогащения ртутью углей и воздействия ее утилизации на окружающую среду. Некоторые пробы угля существенно обогащены ртутью относительно ее среднего содержания. Это обогащение в значительной степени имеет избирательный характер и широко варьирует как в пределах одного шахтного поля, так и среди различных шахт. Для контроля обогащения углей металлами необходимы более детальные исследования в обоих направлениях. Как ожидалось, угольные пласты, в оставленных ртутных карьерах Никитовки имеют чрезвычайные обогащение, и представляют потенциальную опасность при использовании для внутренних бытовых и промышленных целей.

Если в незагрязненных заповедных ландшафтах юго-востока Украины (Каменные Могилы, Хомутовская Степь) среднее содержание ртути составляет 0,037 мг/кг, то в почвах многих жилых массивов, где происходит в значительном объеме бытовое сжигание угля, наблюдается концентрация ртути в количестве 0,15 – 0,37, а иногда до 0,74 мг/кг. В почвах же г. Горловки в районе Никитовского ртутного комбината достигает 15-20 мг/кг, а в г. Енакиево, вблизи коксохимического и металлургического заводов доходит до 10–20 мг/кг.

Техногенные аномалии ртути различной контрасности покрывают около 90% почв г.Донецка. анализ распределения загрязнения почв ртутью показывает, что основную роль в загрязнении окружающей среды этим металлом играют угледобывающие, углеперерабатывающие и углепотребляющие предприятия и бытовое сжигание угля. Среднее содержание ртути в перегоревших отвалах угольных шахт и обогатительных фабрик -0,185 мг/кг, в горящих же отвалах в 10 раз больше (1,85 мг/кг). В шламах коксохимических заводов количество ртути 1,12-1,18мг/кг, а в золе и шлаках электростанций, работающих на донецком угле, от 0,17 до 1,55 мг/кг. Аномальные концетрации ртути в почвах установлены и в Центральном районе, где более 100 лет добывались и перерабатывались ртутные руды Никитовского месторождения и расположено несколько крупных коксохимических заводов. Они используют для получения кокса местные угли, наиболее обогащенные ртутью.

Необходимо проведение дальнейших комплексных геоэкологических исследований в регионе с привлечением различных методов и систематического контроля за состоянием экологии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Панов Б.С., Шевченко О.А., Проскурня Ю.А. и др. К геоэкологии Донбасса//Проблемы экологии.-1999,№1,с.17-26

2. Дворников А.Г. Ртутоносность углей Донецкого бассейна.-М.: Недра,1987, 158с.

3. Никольский И.Л. Геология ртутных месторождений Центрального района Донецкого бассейна.- Донецк: Изд-во: Донецкий индустриальный институт,1959, 89с.

4. Национальный доклад о состоянии окружающей природной среды в Украине в 2000г. Министерство экологии и природных ресурсов Украины. Киев, 2001г.

5. Панов Б.С., Шевченко О.А., Дудик А.М., Дудик С.А., Селяков С.Ю.Современные экологические проблемы Донецкого бассейна//Геофизический журнал. -2003, №3