Виталий Куксанов - Экология региона

Оценка степени загрязненности территории Оренбургской области вредными компонентами на основе составления и анализа карт распределения их концентраций в поверхностных водотоках современной гидрографической сети проводилась Центральной Уральской партией Зеленогорского государственного федерального унитарного предприятия в 1999-2002 гг. по договору с администрацией Оренбургской области. Она явилась продолжением выполненной в период с 1993 по 1998 гг. по заказу Оренбургского комитета по охране окружающей среды, когда в рамках работы проводилась полевая съемка для оценки степени загрязненности территории Оренбургской области ураном, фтором, медью, ртутью, цинком, хромом, никелем, кобальтом, свинцом, ванадием, литием и сульфат-ионом. Обработка результатов гидролитохимической съемки по поверхностному стоку позволяет получить материалы, имеющие высокую степень информативности для оценки состояния экологической обстановки. Они позволяют выявить накопленные в зоне биоценоза избыточные скопления вредных в экологическом отношении компонентов как эндемичного (природного), так и техногенного генезиса [3].

Результаты региональной гидролитохимической съемки в связи с объективностью и площадной характеристикой геохимической информации имеют огромное значение для оценки состояния естественной экологической обстановки на изучаемой территории и выделению эндемичных, по отдельным компонентам, областей и районов. Аномальные скопления компонентов в поверхностном стоке здесь связаны со специализированными на данные компоненты породными комплексами, являющимися основным поставщиком элементов в сток. Эти же породы поддерживают на стабильном аномальном уровне концентрацию компонента в воде или в донном осадке, придавая району статус таксономической единицы. Однако, для аномалий, оконтуривающих известные рудные районы, такие параметры геохимического поля, как средний уровень концентраций и площадные размеры могут быть значительно усилены под воздействием техногенных факторов, связанных с комплексом мероприятий по добыче и переработке руд.

Изучение поверхностного стока позволяет выделить ряд признаков, характерных для аномалий чисто техногенной природы: высокая контрастность аномалий при сравнительно малых площадных размерах, сопоставимых с площадью промышленных городов; линейная форма аномальных потоков, простирающихся узкими полосами по территории с фоновой концентрацией данного элемента; экзотический набор наблюденных компонентов, не характерный для естественных геохимических ассоциаций; подверженность значительным колебаниям концентраций элементов во времени.

Марганец и его соединения в зависимости от путей проникновения в организм (через легкие или вместе с водой, пищей) относятся, соответственно, ко второму (вещества умеренно опасные) или третьему (вещества малоопасные) классам опасности для животных и человека. Токсическое действие марганца при хроническом отравлении связано с поражением центральной нервной системы, где он вызывает органические изменения. Кроме того, этот элемент является и политропным ядом, поражающим легкие, сердечно-сосудистую систему, вызывает аллергический и мутагенный эффекты. Токсичность марганца возрастает при действии его в комбинации с другими факторами: угарный газ, вибрация, медь, фтор, SiO 2, SO 2, ванадий и др. Комбинация марганец + ванадий относится ко второму классу опасности.

Анализ карт распределения содержания марганца в поверхностных водах и поверхностном слое рыхлых образований литосферы показал, что геохимическое поле этого элемента характеризуется сложным строением и отличается высокой степенью дифференцированности. В поверхностных водах концентрация изменяется от следовых количеств до 14,81 мг/л (р.Блява), что составляет 148 ПДК. В твердой фазе стока она достигает 7000 мг/кг, что составляет около 5 ПДК. На большей части исследованной территории (примерно 90 % для поверхностных вод и 80 % для рыхлых образований) наблюдаются фоновые содержания марганца (1000 мг/кг). Пониженный фон (< 1000 мг/кг) зафиксирован в крайней западной части территории области.

На территории Оренбургской области выделяются 8 аномальных участков по марганцу общей площадью 25,41 тыс. км 2, в т.ч. на площади 5,39 тыс. км 2– в поверхностных водах и 20 тыс. км 2– в рыхлых образованиях.

Предположительная оценка генезиса избыточных скоплений марганца базируется на анализе геологических, ландшафтно-климатических и техногенных факторов воздействия на окружающую среду. Аномальные по марганцу районы в центральной части области тяготеют к специализированным на марганец породным комплексам карбонатно-кремнисто-сланцевой формации. В пределах восточной части изученной территории развиты специализированные на марганец породы вулканогенно-кремнистой формации. Присутствие марганца в поверхностных водах Ириклинско-Новоорского аномального района обусловлено совместным действием природных (положение в зоне развития медноколчеданного оруденения) и техногенных (работа предприятий по добыче и переработке медных руд) факторов.

Стронций и его соединения, в зависимости от форм и среды нахождения, относятся к третьему – вещества малоопасные (почвы) или второму – вещества умеренно опасные (в воде – оксиды, хлориды) классам опасности. Стронций – один из элементов, характеризующихся высокой степенью поглощения живыми организмами. При избыточном его содержании в почвах от 600 до 1000 мг/кг и более становится реальной опасность возникновения повышенной ломкости и уродства костей. Длительное пользование водой с содержанием стронция 10 мг/л отражается на росте детей, увеличивает частоту онкологических заболеваний.

Обработка результатов опробования поверхностных водотоков показала, что содержание стронция в жидкой и твердой фазах стока колеблется в широких пределах и характеризуется крайне неравномерным распределением по площади. Область фоновых значений стронция для поверхностных вод составляет до 3 мг/л. Концентрация стронция в донном осадке не нормирована. В качестве ориентировочно допустимой концентрации принято значение его избыточного содержания в почве – 600 мг/кг. На большей части исследованной территории (88 % для поверхностных вод и 93 % для рыхлых образований) наблюдается фоновое содержание стронция. Пониженный фон зафиксирован в западной части территории на площади около 45 тыс. кв. км.

На всех аномальных участках прослеживается отчетливая связь с геологическим строением территории. Так, Матвеевско-Пономаревский, Шарлыкский и Саракташско-Бурлыкский аномальные районы расположены в полосе развития карбонатно-терригенных структурно-формационных комплексов, характеризующихся повышенным содержанием стронция. Основным источником стронция для Приорского аномального района, Аниховско-Кумакской зоны и ряда аномальных участков Гайского района являются воды кочеданных месторождений.