Особенности техногенных изменений почв Донецко-Макеевской ПГА

В значительной мере эколого-геохимическое состояние Донецкого бассейна определяется огромным количеством отходов горного производства. За период разработки углей только в Донецкой области накоплено отходов добычи и обогащения свыше 2млр.т, к настоящему времени в Донбассе имеется 1257 терриконов, из них для 355 характерны процессы самовозгорания угля. Практически все терриконы и отвалы шахт и обогатительных фабрик содержат определенное количество угля и рассеянного углистого вещества. Под действием атмосферных агентов и биохимических процессов с участием тионовых бактерий Thiobacillus ferroxidaus этот материал интенсивно окисляется вплоть до самовозгорания [2]. При сгорании 1т угля в атмосферу выделяется 50кг сернистого ангидрида, 8кг окислов азота и других химических соединений, а также радионуклидов, поэтому каждый отвал создает зону радиусом до 3хкм негативного воздействия на окружающую среду. Очаги горения являются источниками газовыделений, иногда достаточно интенсивных (таблица 1). При этом в местах выхода газовых струй на поверхности терриконов образуются различные техногенные минералы. Наиболее распространены налеты, корки, кристаллы и их сростки, а также дендриты и выделения другой формы самородной серы и нашатыря.

Кроме серы и нашатыря на терриконах Донбасса впервые обнаружены такие минералы, как: реальгар (AsS), пиккерингит (MgAl2[SO4]4·22H2O), галотрихит (FeAl2[SO4]4·22H2O), чермигит (NH4Al[SO4]4·12H2O), масканьит ((NH4)2[SO4]), сомольнокит (FeSO4·H2O), эпсомит (MgSO4·7H2O), халькантит (CuSO4·5H2O), алуноген (Al2[SO4]3·18H2O) и другие [5].

В углях и породах угленосной толщи постоянно присутствуют элементы-примеси цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов. Их содержание, как правило, значительно превышает кларковые, составляя от 0,1 до 1% и более на золу, так что отходы угольной промышленности, в частности, терриконы следует рассматривать как техногенные месторождения. Неизбежны и экологические последствия использования углей. Токсичными и экологически опасными элементами являются ртуть, мышьяк и другие элементы. При сжигании углей они вначале улетучиваются, а затем частично осаждаются и проникают в почвенный покров и водоносные слои зоны гипергенеза.

Для оценки распространения тяжелых металлов в биосфере Донбасса было проведено эколого-геохимическое картирование почв Донецко-Макеевского района [5] занимающего площадь более 1000км2 и являющегося одним из крупнейших горно-промышленных регионов Европы. Здесь расположено 114 терриконов отработанных и действующих угольных шахт. В результате установлено, что из 44 изученных химических элементов 26 являются элементами-загрязнителями почв и других компонентов окружающей среды региона. Они образуют в почвах различные по масштабам и интенсивности очаги загрязнения, которые, как правило, носят комплексный характер. Ртуть, мышьяк и свинец – элементы первого класса опасности, входят в группу наиболее активных загрязнителей почв и других компонентов окружающей среды. Известно, что ртуть имеет высокие миграционные свойства. Она может принимать участие в процессах формирования рудных, нефтегазовых и угольных месторождений благодаря ртутной дегазации Земли по зонам глубинных разломов, особенно линеаментным структурам планетарного масштаба. Одной из таких глобальных структур является выделенный нами линеамент Карпинского, в центральной части которого расположен Донецкий каменноугольный бассейн [4]. В периоды тектонической активизации ртуть поступала из мантии и образовывала не только ртутные месторождения, известные в Донецком бассейне (Никитовское, Дружковско- Константиновское и др.), но и рассеивалась в породах угленосной толщи. Неслучайно в углях Донбасса содержание ртути достигает 0,5г/т и более, а в районе Никитовских месторождений свыше 20г/т, что существенно превышает кларковые величины, а также содержание ртути в углях других месторождений [7]. По имеющимся данным ртуть в углях и породах карбона Донбасса встречается в виде сульфидной, самородной, калий- хлоридной и металлоорганической форм. При сжигании углей в промышленности, в быту, при горении терриконов ртуть вначале улетучивается, а затем осаждается осадками и проникает в почвы. Наличие аномальных концентраций ртути в почвах порождает её аномалии в поверхностных и подземных водах, а также атмосфере. Среднее содержание ртути в почвах незагрязненных заповедных ландшафтов юго-востока Украины (Каменные Могилы, Хомутовская степь), принятых за эталон доантропогенных почв Донбасса, составляет 0,037мг/кг. Среднее значение техногенного фона в почвах Донецко-Макеевского района – 0,165мг/кг. Во многих случаях в г.Донецке выявлены значительно большие её концентрации вплоть до 9,0мг/кг (рис.3а). Техногенные аномалии ртути различной контрастности покрывают около 90% почв г.Донецка. Анализ распределения загрязнения почв ртутью показывает, что основную роль в загрязнении окружающей среды этим металлом играют угледобывающие (шахты), углеперерабатывающие и углепотребляющие предприятия, а также бытовое сжигание угля. Среднее содержание ртути в перегоревших отвалах угольных шахт и обогатительных фабрик составляет 0,185мг/кг. В горящих же отвалах оно в десять раз больше (1,85мг/кг). Вокруг терриконов угольных шахт количество ртути намного больше фона. В шламах коксохимических заводов количество ртути 1,12- 1,18мг/кг, а в золе и шлаках тепловых электростанций, работающих на Донецком угле содержание ртути – от 0,17 до 1,55мг/кг. В почвах многих жилых массивов, где происходит в значительном объеме бытовое сжигание угля, произошло накопление ртути в концентрациях 0,15-0,37, а иногда до 0,74мг/кг и более. Аномальные концентрации ртути в почвах установлены и в других районах Донбасса, например, Центральном. Здесь более 100 лет добывались и перерабатывались ртутные руды Никитовского месторождения, а также расположено несколько крупных коксохимических заводов. Количество ртути в почвах г.Горловки в районе Никитовского ртутного комбината достигает 15-20мг/кг, а в г.Енакиево вблизи коксохимического и металлургического заводов доходит до 10-15мг/кг.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8

Немного больше об экологии

Оценка радиационной опасности трития от различных ядерных объектов (Предприятия Маяк, АЭС и ядерных хранилищ)
Установлено, что удельный вклад поступления трития с вдыхаемым воздухом и через кожные покровы составляет 15-20% от дозы, обусловленной фактическим содержанием трития в организме. С продуктами питания и питьевой водой поступает 80-85% этого радионуклида, обладающего ...

Характеристика загрязнения атмосферы
количество примесей. поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей. выделяемых естественными источниками. относят: пыль (растительного. вулканического. космического происхождения. возникающая при эрозии почвы. частицы морской соли ); тума ...