Исследование наличия ртути в различных объектах окружающей среды г. Донецка

Е.В. Михальская, Г.В. Чудаева

Донецкий Национальный Технический Университет, 12.04.2006 г.

Степень техногенной нагрузки на окружающую среду г. Донецка в решающей мере обусловлена общим загрязнением не только за счет функционирования его промышленных предприятий, но и в целом предприятий всей Донецкой области. Основными источниками загрязнения г. Донецка являются металлургический и три коксохимических завода, расположенные в районах близких к центру. Кроме того, большой вклад в выбросы города вносят предприятия угольной промышленности, котельные и горящие породные отвалы.

Тяжелые металлы, к которым относится ртуть, присутствуют во многих компонентах окружающей среды города Донецка. Атомарная металлическая ртуть поступает в атмосферу техногенным путем за счет выбросов при сжигании твердого, жидкого топлива, коксования угля, при сжигании бытового мусора и др.

Пары ртути, имея высокий удельный вес, накапливаются в пониженных частях рельефа, а затем легко переносятся ветром. В связи, с чем карта рассеяния этого элемента в атмосфере не может быть постоянной во времени.

Низкоконтрастные ореолы ртути в атмосфере и в почвенном воздухе распространены повсеместно. Эти ореолы, как правило, невелики по площади, имеют вытянутую форму со сравнительно невысоким содержанием ртути. При ПДК ртути в воздухе 0.0000003 мг/дм3 ее содержание часто достигает 1,5 ПДК.

Большая часть отходов промышленной и комунально-бытовой деятельности концентрируют этот элемент наряду со многими другими

Для городской агломерации с высокой концентрацией производства, высокой плотностью населения и развитой транспортной сетью, которой является г. Донецк техногенные геохимические аномалии ртути выделяются на общем поле повышенных содержании химических элементов.

В пределах промышленных ландшафтов предприятий воздействие на геологическую среду выражается в интенсивном загрязнении вмещающих пород, почв, поверхностных и подземных вод биообъектов.

Анализ полученных данных и фактического материала свидетельствует о том, что преобладающий уровень загрязнения почв ртутью присущ верхнему почвенному горизонту (0-5 см), для нижнего чаще всего они менее контрастны, однако в зоне сопряжения с КХЗ и на участках погребенных промотходов уровни концентраций ртути возрастают в 3-4 раза. Являясь одним из главных загрязнителей почвенного покрова, ртуть отмечается в значениях от 0,01 до 85 мг/кг.

Концентрация ртути в транспортных ландшафтах возрастает за счет специфики воздействия транспорта. В субаквальных (донные отложения) ландшафтах, как правило, преобладают процессы аккумуляции ртути, что связано со способностью этого элемента образовывать устойчивые корреляционные связи с другими элементами. Для донных отложений наиболее характерна корреляционная связь ртуть - литий. Зачастую концентрации данного элемента в донных отложениях превышают значения, полученные при анализе поверхностных вод того же водного объекта, в десятки, а то и сотни раз.

Наличие ртути в поверхностных водных объектах г. Донецка обусловлено в большей степени техногенным поступлением этого элемента. Химический состав речных вод находится в прямой зависимости не только от химического состава поверхностного стока и подземных вод, но и от химического состава и количества сбрасываемых вод. Значительный вклад вносят сточные воды угольных предприятий (шахтные воды).

Содержание ртути в шахтных водах обусловлено их количеством в подземных водах угленосных отложений и процессами, связанными с миграцией этого элемента из горых пород в шахтные воды. При определенных условиях ртуть может накапливаться в поверхностных и грунтовых водах в количествах, не позволяющих использовать их в народном хозяйстве, зачастую отрицательно влияя на водоемы хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного назначения.

Для исследования на наличие ртути в шахтных водах г. Донецка были выбраны три шахты, расположенные в различных районах города и имеющие различные гидрогеологические условия. Кроме того, шахта Мушкетовская на момент анализа не эксплуатировалась, однако шахтные воды продолжают откачивать.

В таблице 1 приведены значения, полученные по результатам анализа шахтных вод на выбранных объектах. Пробы отбирались из отстойников каждой шахты в различное время года, в первой половине дня.

Таблица 1 - Содержание ртути в пробах шахтной воды по результатам анализа, мг/л

Как видно из полученных результатов значения концентраций ртути превышают предельно допустимые для данного элемента и зависят от сезонного времени отбора проб. Этот факт требует особого внимания, так как отсутствие единого подхода к проблеме изучения загрязнения окружающей среды ртутью за счет ее поступления с шахтными водами, отсутствие комплексных методических руководств сдерживает возможность нормализации экологической обстановки в г. Донецке и в целом во всем угледобывающем регионе.

Сброс недоочищенных шахтных вод приведет к тому, что исчерпаются возможность одновременного использования природных водных объектов как источника снабжения пресной водой и коллекторной сети для сброса загрязненных стоков. Что в конечном итоге приведет к дефициту пресной воды.