CC BY
38
УДК 622.17; 622.83 Н.Н. Михайленко
К ВОПРОСУ ВОЗДЕЙСТВИЯ ФТОРОВОГО ТЕХНОГЕНЕЗА НА НАСЕЛЕНИЕ РУДНИЧНЫХ ПОСЕЛКОВ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ
Забайкалье является уникальной флюоритовой провинцией, где сосредоточено 36 % Российских разведанных запасов плавикового шпата. Промышленная отработка месторождений начата с 18 века. За это время объем накопленных техногенных скоплений, размещенных только в хвостохранилищах, составил 3393.0 тыс. т.
В последние годы вследствие разрушения гидротехнических сооружений происходит интенсивная инфильтрация минерализованных вод через дамбы и ложе хвостохранилищ. В весеннеосенние периоды, когда скорость ветра достигает 25-35 м/с тонко дисперсионный материал, подхваченный воздушными потоками с площади осушенных хвостохранилищ перемещается на десятки километров, загрязняя огромные территории, причем плотность этого загрязнения постоянно возрастает.
Учитывая, что в Забайкалье сформировались малоустойчивые природные системы, а сложившиеся связи между их элементами легко разрушаются под воздействием техногенной нагрузки, и следствием этого является заметное ухудшение состояния природных комплексов.
В техногенных скоплениях расположенных на территории Забайкалья содержится фтор, сера, мышьяк, свинец, цинк, редкие и радиоактивные элементы. Эти геохимические факторы влияют на здоровье людей и вызывают рост патологий у населения.
В области широко распространены такие болезни, как эндемический зоб, поражение сердечно - сосудистой, суставной и нервной систем, болезни Кешана, Кошана - Бека (уровская) и др. (Иванов, 1992)
Ветровая и водная эрозия земель непосредственно связана с техногенным нарушением и загрязнением поверхностных, подземных вод, атмосферного воздуха и эта неблагоприятная ситуация интенсивно развивается на территории, где расположены водосборные бассейны Амура, Лены, Енисея и озера Байкал, который является природным объектом мирового значения.
Из-за сложившихся природно-климатических условий и антропогенной нагрузки, формируются негативные процессы, под действием которых находится 1729,5 тыс. га земель Восточного Забайкалья, из них горными работами нарушено 23,3 тыс. га, причем эти площади постоянно увеличиваются.
Содержание фторидов в природных водах южной части Читинской области изменяется от 0,34 мг/л в реках до 14,3 г/л в озерах.
Фториды в природных водах имеют следующие концентрации:
- реки и ручьи - 1,3+0,28 мг/л;
- озера - 11,9+0,64 мг/л;
- колодцы - 1,56+0,28 мг/л:
- воды артезианских скважин - 3,11+0,19 мг/л [1].
Выполненный комплекс эколого-геохимических исследований
по рудничным поселкам Восточного Забайкалья показал, что холмистый ландшафт и отсутствие лесов в зоне размещения отходов горного производства способствует перемещению складируемого техногенного материала. Это создает условия для формирования геохимических барьеров, в которых накапливаются различные химические соединения, в том числе вредные и токсичные элементы, геохимия которых в таких сочетаниях часто не известна.
Исследования почв в долине р. Турга, где размещено хвосто-хранилище Калангуйской обогатительной фабрики, показали, что концентрация фтора превышают ПДК в 3.6-27 раз, причем такое загрязнение фтором прослеживается на расстоянии от источника загрязнения на расстоянии до 6 км. Вместе с этим концентрация серы превышают ПДК в 6 раз, а фосфора в 3.5 раза, так как эти элементы также содержатся в объеме хвостохранилища.
Таблица 1
Результаты количественного анализа обследования территорий поселка В. Усугли (2)
Химический Ед. Диапазон ПДК Диапазон концен- Класс
элемент изм. концентраций траций по отношению к ПДК опасности
Фториды растворимые Мг/кг 46.2-215.0 10.0 4.6 - 21.5 1
Мышьяк Мг/кг 6.8-85.0 3.3 2 - 92 1
Цинк (подвижная форма) Мг/кг 23.8-377.2 23.0 1.04 - 16.4 1
Свинец (подвижная форма) Мг/кг 8.97-733.2 6.0 1.43 - 122.2 1
Медь (подвижная форма) Мг/кг 0.46-37.0 3.0 0.1 - 12.0 2
Анализ почв, отобранных в поселке Калангуй, показал, что минимальные значения фторидов в пределах 2.3 ПДК наблюдаются в северной и западных частях поселка и с приближением к промплощадке рудника это значение увеличивается до 27 ПДК, а в непосредственной близости от обогатительной фабрики, фабрики окомкования и погрузочных бунеров, это значение в некот-рых точках соствляет 374 мг/кг или 37 ПДК. Кроме рассеяния фторидов, наблюдаются повышенные значения меди, цинка, свинца, и кадмия, что может быть связано с нарушением правил хранения реагентов и хим.реактивов на складе в прежние годы.
При обследовании почв территорий рудничного поселка Усугли зарегистрированы следующие концентрации различных элементов, которые представлены в табл. 1.
Источником загрязнения поселка фторидами является пром-площадка обогатительной фабрики и хвостохранилище. Из этих источников загрязнения в течении многих лет происходит миграция техногенного материала, причем отмечается тенденция увеличения загрязненных территорий и формирования локальных площадей с высокими концентрациями различных химических соединений.
Источниками загрязнения тяжелыми металлами является отвалы вскрышных пород и техногенный материал, используемый для отсыпки дорог и сооружения различных коммуникаций в поселке.
В подземных и поверхностных водах, в сухое время года, также наблюдается превышение содержании фторидов в пределах 2 ПДК; однако при начале дождевого периода наблюдается
резкое повышение концентраций растворимых и не растворимых форм фтора в поверхностных водах, что можно объяснить миграцией (смывом) рассеянного тонкодисперсионого материала с прилегающих территорий.
Проблема фторового загрязнения в Забайкалье и воздействие его на население области исследована недостаточно, а фтор относится к элементам, содержание которого в воде и пище имеет резкую грань от физиологически необходимых концентраций до вредных. Так концентрация фтора в питьевой воде в пределах 0.8-1.0 мг/л обладает противокариозным эффектом, а при увеличении его содержания 1.1-1.5 мг/л предопределяет заболевание флюорозом [3]. Для фтора характерен один из самых высоких показателей глобальной деструктивной активности, выше который только у ртути, а коэффициент геотоксичности отнесен 1 -классу опасности [4].
Известно, что плавиковый шпат плохо растворяется в воде, следовательно, частицы коллоидных размеров плавикового шпата перемещаясь в водной середе с повышением дисперсности, могут образовывать дисперсные системы в виде аэрозолей, суспензии и эмульсий. Данные образования в свою очередь, перемещаясь, осаждаются на поверхности почв проникают в нее и интенсивно поглощаются растениями, вовлекаясь в биологический кругооборот. Процесс поглощения зависит от состава и кислотности почв, характеристик почвенного профиля, типа ландшафта и механизмов поглощения
Воды артезианских скважин этого района содержат фтора в два раза больше, чем его содержится в грунтовых водах, причем 63 % местного населения для пищевого потребления использует именно артезианские воды [1].
Фтор является эссенциальным, т.е. жизненно важным микроэлементом, оказывающим влияние на обмен веществ в со-Таблица2
Структура заболеваемости взрослого населения по п. Калангуй за 2006 год (на 1000 чел. населения)
Наименование болезни Пос.Калангуй Оловяннинский район Читинская область
Болезни органов крово- 22 6 172 177
обращения
Болезни органов дыхания 24.9 16.5 13.4
Болезни костно-мышеч-ной системы и соединительной ткани 65.2 157.1 93.7
Болезни мочеполовой системы 68.0 119.2 92.1
Женское бесплодие 1.0 2.8 1.6
Флюороз, кариес 63.0 49.5 39.3
Эндокринные заболевания и нарушение обмена веществ 19.8 33.1 44.3
ставе биологически активных элементов. Фтор, обладая высокой биохимической активностью, может формировать антропогенные очаги флюороза. Прогнозирование эндеми-ческих заболеваний, в зависимости от присутствия фтора в воде и продуктах питания, основывается на том, что воздействия этого галогена на организм оказывает комбинированное действие, причем сказывается индивидуальная восприимчивость к фтору, а также сочетание присутствующих микроэлементов и рН среды [3].
Проведенные обследования населения рудничных поселков показали, что у 78-81 % взрослого населения наблюдается кариес зубов, а флюорозом страдают около 12 % [3].
Замечено, что при длительном поступлении сравнительно малых доз соединений фтора с водой и воздухом, поражаются минерализованные ткани, кости и зубы, а при кратковременном поступлении большого количества фтора в организм, страдает в первую очередь нервная система, паренхиматозные органы. Характер и тяжесть воздействия зависит от физико-химических свойств соединений фтора, дозы, времени воздействия и возраста человека.
Исследования структуры заболеваемости по поселку Калан-гуй, как наиболее старого рудника добывающего и перерабатывающего фторсодержащие руды приведены в табл. 2.
Анализируя полученные результаты обследования населения п. Калангуй необходимо отметить, что наряду с традиционным высоким числом заболеваний местного населения кариесом и флюорозом, что может быть связано с рассеянием фторсодержащих соединений, наблюдаем рост заболеваний местного населения болезнями органов кровообращения и дыхания. Этот уро-
вень превышает средние показатели по району и Читинской области на 20-25 %, что требует постановки исследований по определению причин этого. Кроме этого обращает на себя факт, относительного снижения заболеваний костно-мышечной системы и мочеполовой системы, по сравнению с районными и областными показателями. Исследуя более детально динамику костных заболеваний, необходимо отметить, что в период активной деятельности горного предприятия, когда наблюдались максимальные выбросы и загрязнения рудничного поселка техногенными отходами, количество переломов конечностей было зарегистрировано в 9-12 раз больше чем в последующие годы. Причем эта статистика наблюдается как по взрослому населению, так и среди детей и подростков. Проводимые обследования населения, проживающих в районе обогатительной фабрики, где зарегистрировано наибольшее загрязнение почв, и в местах сброса рудничных вод в настоящее время число случаев перелома конечностей также превышает среднюю величину по всему поселку.
Подводя итог исследования воздействия, фтордобывающего и перерабатывающего производства на население рудничного поселка можно предположить, что избыточное и длительное поступление фтора в организм, в основном с питьевой водой и при загрязнении атмосферы в районах действующих фтор перерабатывающих производств, приводит к хронической интоксикации фтором. Это воздействие является причиной развития флюороза, проявление слабости организма, потерей веса, анемией, хрупкостью костей, пятнистым поражением эмали и требует обязательной диспансеризации населения и постановки дополнительных исследовательских работ для более полного изучения влияния всей совокупности техногенных факторов на население рудничных поселков.
----------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кузина И.В., Замана Л.В., Гладкая Н.М., Лесников Ю.В. Геохимические особенности природных вод юго-восточного Забайкайкалья - Чита, ЧГМА, В сб.трудов. Эндемические болезни Забайкалья. 1989.с.
2. Аникеева Л.В., Исакова Н.В. Оценка техногенного загрязнения тяжелыми металлами и фторидами территории поселка в.Усугли. (Информационный отчет). Чита, ФГУ «ЦЛАМ МПР» 2004.
3. Раднаев Э.А, Демидов С.В. Кузина И.В. и др. Зависимость стоматологической заболеваемости рабочих ГОКов Читинской области от химического состава питьевых вод. Чита, 1990.ЧГМА, Сб. трудов,1990, с 131-133
4. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишков В.Н. Инженерная экология. - М.: Высшая школа, 1996,с.147.
— Коротко об авторах ---------------------------------------------
Михайленко Н.Н. - кандидат технических наук, доцент, Читинский государственный университет.
----------------------------------- © Е.Т. Воронов, И.А. Бондарь,
2007
УДК 622.807; 622.4
Е. Т. Воронов, И.А. Бондарь
ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ НА РУДНИКАХ СЕВЕРА
