CC BY
70
УДК 502.7/34 С.М. Миронюк
АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ МАЛЫХ РЕК ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА
Семинар № 10
Город Шахты входит в агломерацию шахтерских городов и поселков, располагающихся в пределах так называемого «открытого» Восточного Донбасса. Исторически город формировался из поселков, размещающихся неподалеку от шахт, поэтому территория его сравнительно большая и, естественно, вопросы жизнеобеспечения - водоснабжения, канализации, теплоснабжения, электроснабжения, состояния дорог имеют свои особенности, свои трудности, характерные для городов угледобывающих регионов.
Наибольший вклад в загрязнение и разрушение природной среды г. Шахты внесен угледобывающей промышленностью. По уровню и степени загрязненности, согласно урбоэкологи-ческому районированию, проведенному в 1997 году ВНИиНтП и Минстроя России, город Шахты отнесен к регионам с критической урбоэколо-гической обстановкой.
Как следствие жизнедеятельности угольной отрасли - более 70 % площади территории города находится на подработанной территории. Около 30 % территории города отнесено к территории с опасным загрязнением почвы. Остальная ее часть характеризуется средним и умеренно опасным уровнем загрязнения.
Уровень загрязнения почвенного покрова тесно связан с состоянием воздушного и водного бассейнов го-
рода, т. к. поверхностный почвенный слой территории города - это продукт техногенного, антропогенного воздействия на окружающую среду.
О степени загрязненности поверхностной гидросферы свидетельствует состояние сети малых рек, протекающих на территории города - Грушев-ка, Кадамовка, Аюта, Атюхта и Мак-симовка. Гидрографическая сеть города входит в бассейн реки Дон.
Река Грушевка является основным водотоком города. Река Атюхта впадает в р. Грушевку, протекая по территории города вдоль железной дороги с западной ее стороны. Река Атюхта протекает в основном среди частной одноэтажной застройки. Современное состояние реки вызывает серьезные опасения за ее дальнейшую судьбу, так как русло Атюхты оказалось перекрытым трубопроводами завода "Электротрансмаш". В верховье р. Грушевки создано Артемовское водохранилище с высотой напора 20,0 м. Артемовское водохранилище в настоящее время находится в удовлетворительном состоянии и используется для отдыха местным населением.
Водохранилища сооружены также в верховьях р. Кадамовки и Атюхты, мелкие пруды имеются в верховьях многих оврагов и мелких балок. Овраги и балки используются для создания системы прудов-отстойников (бывшие шахты "Артем", "Глубокая-2", "Южная" и др.).
В р. Атюхта собираются поверхностные и грунтовые воды западной части города, в р. Максимовке - с поверхности южных кварталов. Грунтовые и поверхностные воды с территории поселков Даниловка, Сидоро-во-Кадамовский и восточной части пос. им. Артема сливаются в р. Када-мовка. Самый большой водосборный бассейн - около 50 % общей площади города Шахты - имеет р. Грушевка.
Среди предприятий, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду, после повального закрытия угольных шахт, являются такие, как МУП г. Шахты «Тепловые сети», филиал ОАО «Ростовэнерго» Шахтин-ская ТЭЦ, филиал «Управление автомобильного транспорта», ОАО «Дон-бассводоснабжение», ОАО «Строй-фарфор», ООО «Шахтинский завод строительных материалов», ООО «Шахтинский завод горного оборудования». Наиболее серьезным источником загрязнения подземных и, в особенности, поверхностных вод служили и служат дренажные воды.
Пустоты, образовавшиеся при отработке угольных пластов, заполнялись водой из малых рек, которая через трещины уходила под землю, а потом снова выдавалась на поверхность, но уже как шахтная с повышенным содержанием железа, сульфатов и других вредных примесей.
Как показали исследования, по своему химическому составу воды рек относятся к загрязненным и практически не пригодным для хозяйственно-питьевого водоснабжения и культурно-бытовых нужд населения.
Для водоемов на территории г. Шахты характерна нейтральная или слабощелочная реакция, рН колеблется от 7,6 до 8. По-видимому, это явление связано с высокой карбонат-ностью городских почв, с которыми активно взаимодействуют грунтовые
воды и ливневой сток. Кислая реакция поверхностных вод (рН=4.6) была зафиксирована в безымянном притоке р. Кадамовка, куда поступают сбросы с шахты Глубокая.
Поверхностные воды на территории г. Шахты повсеместно имеют высокую минерализацию и жесткость, по анионно-катионному составу они могут быть отнесены к сульфатнонатриевым или хлоридно-сульфатно-натриевым водам. Загрязнение водоемов и водотоков сульфатами по-видимому, связано с их поступлением из шахтных отвалов, где вынесенные из земных недр сульфиды окисляются на воздухе до сульфатов. В бассейне р. Атюхты минерализация речной воды не превышает 2000 мг/л.
Для р. Грушевки максимальные значения минерализации воды отмечены в верхнем течении пос. им. Артема и в районе ШХБК. В сухой период высокой минерализации воды поступают в Г рушевку из пруда-отстойника Артемовской ТЭЦ; во время дождя к ним присоединяется ливневый поток от ЖБИ, завода "Сантехмонтаж ШХБК». Была отмечена чрезвычайно высокая минерализация сбросных вод шахты Глубокая (до 10 000 мг/л); в притоке р. Када-мовки, дренирующем машиностроительный завод, минерализация воды несколько ниже - 4000-5700 мг/ л. В самой р. Кадамовке минерализация превышает 3500 мг/л, что, по-видимому, объясняется разбавлением грунтовыми водами.
Превышение ПДК по содержанию аммиака отмечено в бассейне р. Мак-симовки - 4,5 мг/л. В период дождей резко увеличивается концентрация аммиака в долине р. Атюхта. Так, в ливневом стоке района шахты Нежданная, зафиксировано содержание аммиака 26,0 мг/л (13 ПДК). В самой р. Атюхте концентрация иона аммо-
ния во время дождя также повышается в 10-20 раз и превышает ПДК.
Наиболее значительные превышения ПДК в поверхностных водах на территории г. Шахты зафиксированы для марганца. Превышение ПДК для поверхностных вод по алюминию было отмечено в верхнем течении р. Атюхта, и в бассейне р. Кадамовки.
Окисляемость, т.е. количество кислорода, которое было израсходовано на окисление всех имеющихся в воде органических веществ, является показателем концентрации органики в воде, без разделения ее на органогенную, абиогенную и техногенную. На всей территории г. Шахты содержание органических веществ в воде превышает ПДК, при этом максимальные уровни органического загрязнения поверхностных вод зафиксированы в сухой период в верхнем течении р. Атюхты и р. Кадамовки, а также в бассейне р. Грушевки. Резко повышается содержание органических веществ в поверхностных водах во время дождя, за счет поступления значительного количества органики с ливневым потоком. С центральных улиц города в реку Г рушевку впадают ручьи с окисляемостыо до 9 мг/л. В значительной мере это органические вещества почвенного комплекса, вымытые дождевой водой, но и органика техногенного происхождения играет здесь существенную роль.
Концентрация нефтепродуктов (явно техногенного генезиса) в сухой
период лишь в наиболее загрязненных реках Грушевка и Кадамовка превышает ПДК в 2-6 раз. Во время дождя в ливневых потоках содержание нефтепродуктов постоянно превышает ПДК (0,75-1,65 мг/л), и, соответственно, возрастает концентрация нефтепродуктов в речных водах.
В природных водах фенолы, как правило, не обнаруживаются. В поверхностных водах г. Шахты в 90% проб фенолы обнаружены в концентрациях выше ПДК. В бассейне р. Г рушевки аномальное содержание фенолов отмечено в водоемах и водотоках вблизи Артемовской ТЭЦ (0,54-0,97 мг/л). Во время дождя в ливневых потоках в центральной части города концентрация фенолов тоже значительно увеличивается (до 820 ПДК).
Среднегодовой химический состав малых рек и суммарный сброс загрязняющих веществ в поверхностные водоемы имеет следующие значения (см. таблицу).
Рассматривая загрязнение поверхностных вод на территории г. Шахты в целом, следует отметить заметное снижение уровня загрязнения по сравнению с предыдущими годами. Это связано в первую очередь с процессами реструктуризации
угольной отрасли, являющейся градообразующей и практически полной ликвидации действующих горнодобывающих предприятий на территории города.
Название реки рЬ Сухой остаток, мг/дм3 Общая жесткость, мг/экв-дм3 Общее содержание железа, мг/дм3 Суммарный сброс загрязняющих веществ, т/год
Кадамовка 7,9 3144,3 21,5 5,0 65664,9
Г рушевка 7,9 1212,5 10,6 2,2 34251,6
Атюхта 7,7 2095,0 18,6 0,9 5029,5
Аюта 7,8 2847,0 17,1 1,0 83993,2
ПДК 7 1000,0 7 0,3 188939,2
Кроме этого высокие уровни минерального и органического загрязнения поверхностных водоемов исследовались в стационарных режимах, когда не было аварийных сбросов промстоков предприятий и шахт. Даже в этом режиме водные экосистемы города подвергаются мощному прессу хозяйственной деятельности. Уже сегодня для спасения рек и прудов г. Шахты необходимо пересмотреть ПДС и ПДВ промышленных предприятий и шахт города. Только при снижении общей минерализации, концентрации сульфатов, хлоридов, солей натрия, марганца, фенолов и нефтепродуктов ниже ПДК станут возможными процессы природного самоочищения поверхностных вод. И, конечно же, недопустимы практически бесконтрольные аварийные сбросы
предприятий, когда в течение нескольких часов или дней водным экосистемам наносится такой удар, после которого они не могут восстановиться за несколько лет.
Надежно зафиксировать такие аварийные выбросы, установить источник загрязнения и принять к виновным предписанные законом санкции можно будет после создания постоянно действующей режимной сети наблюдений на основных водоемах и водотоках г. Шахты.
Водоохранные мероприятия сводятся к нормальной эксплуатации существующих очистных сооружений, и строительству новых очистных сооружений по очистке шахтных и ливневых вод от механических примесей, снижению кислотности и щелочности, содержания железа и бактериологической загрязненности.
------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2005 году»./ Ростов-на-Дону, 2006. ШИН
— Коротко об авторе ---------------------------------------------------------------
Миронюк Сергей Михайлович - кандидат технических наук, доцент кафедры Промышленной и экологической безопасности Шахтинского института ЮРГТУ (НПИ).
Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 10 симпозиума «Неделя горняка-2007». Рецензент д-р техн. наук, проф. Е.А. Ельчанинов.
