Источники: «Проблемы современной парадигмы географического образования в Украине», Донецк, ДИСО, 2009 г.
Однією з основних екологічних проблем Донбасу, як і багатьох інших великих промислових регіонів миру, є інтенсивне забруд нення всіх компонентів природного середовища ртуттю.
Ртуть – типова забруднююча речовина міських і сільськогоспо дарських територій. Вона надходить у навколишнє середовище не тільки з викидами, стоками й твердими відходами виробництв, що використовують її в технологічних циклах. Техногенне забруднення середовища даним хімічним елементом супроводжує багато видів виробничоїй побутової діяльності. Накопичення ртуті спостерігається в більшості промислових і побутових відходів.
Проте у Донбасі проблема ртутного забруднення має набагато го стріший характер, чим у більшості інших регіонів. Це зв'язано, в пер шу чергу, з тим, що більше ніж двісті років тут здійснюється видобу ток і переробка вугілля, що має геохімічну спеціалізацію на ртуть.
Взагалі, ртуть характеризується, як високовуглефільний хімічний елемент, тобто підвищені її концентрації характерні для вугіля. Зараз родовища вугілля із аномально високими вмістами Нg встановлені в Росії, Німеччині, Китаї, США й інших країнах. Однак ртутоносність вугілля Донбасу виділяється навіть із цього ряду, і характеризуєть ся деякими дослідниками, як унікальна [ 1 ].
Ртуть у вугіллях Донбасу розподілена нерівномірно. Її середні концентрації коливаються в різних районах басейну від 0,07 г/т у Червоноармійському, до 0,93 г/т у Центральному районі, де регіо нальний фон ртуті перевищен більше ніж в 25 разів. Однак у цілому по басейну, по всіх марках вугілля, середній вміст Нg більше регі онального фона в 12,7 рази.
Середня концентрація ртуті у вугіллях Донецько-Макіївського вуглепромислового району становить 0,57 мг/кг, що перевищує фонове значення (0,037 мг/кг) більше ніж в 15 разів.
У більшій або меншій мірі, але на кожному з етапів видобутку, збага чення, спалювання або переробки вугілля відбувається, у різних формах, надходження ртугі, що міститься в ньому, у навколишнє середовище.
Перша стадія такої техногенної міграції Нg спостерігається на підприємствах вуглевидобутку. Встановлено, що досить значне зни ження вмістів ртуті в видобутому вугіллі відбувається вже на відкри тих вуглескладах шахт у результаті її виносу в процесі окислюван ня й вивітрювання вугілля при тривалому зберіганні.
Відходи вуглевидобутку також є джерелом надходження ртуті в природне середовище. Дослідження складу порід шахтних териконів, розташованих на території м.Донецька, показують, що середній вміст Нg у верхніх частинах відвалів, що не горіли, дорівнює 1,85 мг/кг (коефіцієнт концентрації – 50). У процесі горіння териконів відбувається істотний перерозподіл їхнього хімічного складу. При цьому ртуть інтен сивно виноситься з порід, що горять, у навколишнє середовище, про що свідчить різке зниження коефіцієнта концентрації цього елемента в перегорілих відходах вуглевидобутку – до 5 значень фона. Винос ртуті з породних відвалів відбувається також з непалаючих териконів у процесі їхнього вивітрювання.
Техногенна міграція ртуті від джерел викидів відбувається, пере важно, повітряним шляхом (у вигляді парів і в складі пилу призем ної атмосфери), що забезпечує її транспортування на значні відстані. Менше значення в техногенних ландшафтах мають водна й механі чна міграція ртуті.
Основним депонуючим компонентом природного середовища для емісій Нg (як і більшості інших речовин) є 'рунти, гумусові кисло ти яких дуже активно виконують відносно ртуті бар'єрну функцію.
Вивчення розподілу елемента в 'рунтах наочно демонструє масш таби його надходження в навколишнє середовище з урахуванням усього періоду дії джерел викидів.
Геохімічне картування 'рунтів території м.Донецька показує, що навколо териконів і проммайданчиків шахт сформувалися ділянки забруднення 'рунтів ртуттю з концентрацією 0,37-1,85 мг/кг, що вище природного фона в 10-50 разів. Розмір техногенної аномалії ртуті, виділеної на рівні 6 значень фона (0,22 мг/кг), наприклад, навколо шахти Лідієвка, становить 2,4 км2. Подібних масштабів аномалії Нg сформувалися й навколо інших териконів, яких на території До нецько-Макіївської агломерації налічується більше 100.
Відвали збагачувальних фабрик також характеризуються підви щеним вмістом ртуті, успадкованим від переробленої вугільної си ровини. Углевміщуючі породи й відходи флотаційного виробницт ва, складовані Чумаківською ЦЗФ у м.Донецьку, містять 1,5 мг/кг Нg, що перевищує фон в 40 разів. Розмір ділянки забруднення 'рунтів ртуттю, сформованої викидами збагачувальної фабрики, разом з викидами розташованого поруч заводу по переробці лома кольорових металів, становить 8,5 2. Концентрації ртуті в 'рунтах поблизу ЦЗФ досягають 1,1 мг/кг.
При переробці вугілля на коксохімічних заводах відбувається практично повний винос ртуті з вугільної маси, що коксується, в результаті її термічної обробки. Основна маса ртуті йде в атмосферу з газопиловими викидами, частина її переходить у побічні продукти виробництва (вміст Нg у кумароновій смолі Донецького коксохім заводу становить 1,9 мг/кг) і відходи (концентрація Нg у шламах ДКХЗ-до 1,25 мг/кг).
Площа ділянки забруднення 'рунтів ртуттю в зоні впливів на навколишнє середовище ДКХЗ, виділеної на рівні 6 фонів (0,22 мг/ кг), становить приблизно 7 2. У центральній його частині макси мальні концентрації Нg у 'рунтах становлять 80 мг/кг, що більше ніж в 2000 разів перевищує природний фон.
У зв'язку з тим, що при температурах горіння вугілля ртуть може перебувати тільки у вигляді пару елементарної ртуті, спалювання ву гілля для цілей енергетики й теплопостачання супроводжується, як і коксохімічне виробництво, практично повним (понад 90%) виносом ртуті з топок разом з газовими й аерозольними викидами. Широке застосування донецького вугілля для спалювання в теплових котель нях і для пічного опалення будинків значно збільшує об'єм викидів ртуті в навколишнє середовище. Низька температура спалювання вугільного палива в побутових умовах і незначна висота викиду в атмосферу продуктів горіння спричиняють малу відстань міграції ртуті' від місць спалювання вугілля й концентрацію її в 'рунтах на територ іях негазифікованої житлової забудови. Великі об'єми топкової золи, що частково сорбує ртуть з димових газів, найчастіше вивозяться не повністю й використовуються для відсипання доріг, засипання ярів і ін. Все це спричиняє утворення великих, досить контрастних техно генних аномалій ртуті в 'рунтах, що практично повністю збігаються контуром із границями негазифікованої житлової забудови.
Крім надходження в природне середовище Донецька ртуті, пов'я заного з видобутком і утилізацією вугілля, значні об'єми емісії Нg забезпечують металургійні підприємства, а також велика кількість більш дрібних джерел викидів. Це привело до того, що на один квад ратний кілометр міської території Донецько-Макіївської агломерації в середньому за рік випадає 83 г (на окремих ділянках – до 855г) ртуті, що в тисячі разів перевищує середній рівень її випадіння в "фонових" районах. У 'рунтах Донецька сформувалося єдине аномальне поле ртуті, виділене по ізоконцентраті 0,055 мг/кг. Воно займає практично всю територію міста, нерідко виходячи далеко за його межі [2].
З огляду на високу токсичність ртуті і її, що представляє реальну загрозу здоров'ю населення, а також на провідну роль у забрудненні навколишнього середовища Донецької промислово-міської агломе рації видобутку й переробки ртутоносного вугілля, представляється необхідним проведення ефективних досліджень для створення й удос коналення технологій, що значно знижують емісії Нg у навколишнє середовище при видобутку й використанні вугілля, приділяючи особ ливу увагу його спалюванню й коксохімічному виробництву.
Екологічному факторові також повинна бути приділена більш пильна увага при розробці енергетичних програм, зокрема, при плануванні переведення газових котелень на вугільне паливо у зв'яз ку з подорожчанням природного газу.