Экология региона - Виталий Куксанов

На территории Оренбургской области выделяются 8 аномальных участков по марганцу общей площадью 25,41 тыс. км2, в т.ч. на площади 5,39 тыс. км2 – в поверхностных водах и 20 тыс. км2 – 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.

Барий и его водорастворимые соли (хлорид, нитрат, карбонат, сульфид) ядовиты. По опасности они относятся ко второму классу (вещества умеренно опасные) при проникновении в организм с водой или пищей. При хроническом отравлении поражаются костная ткань, костный мозг, печень. Этот элемент вытесняет из костей кальций и фосфор, что ведет к остеопорозу. Избыток бария в почве, воде и кормах может привести к нарушению кальциевого обмена и тяжелому поражению костной системы. По эпидемиологическим наблюдениям, в местностях с высоким содержанием бария в природных водах, выше смертность от сердечно-сосудистых заболеваний.

Оценка степени загрязненности территории Оренбургской области барием определялась путем изучения жидкой фазы. Концентрация бария в поверхностных водах изменяется от «следовых» количеств до 5,5 мг/л, что составляет 55 ПДК. Отмечается практически повсеместная «зараженность» этим элементом водоемов и водотоков.

Оренбургскую область можно отнести к типичным эндемичным по барию регионам, где санитарно-бытовое водопользование представляет определенную опасность для населения.

Увеличение концентраций бария в западной части Кваркенского района связано с развитием на этой площади баритовых жил. Аномальные ареолы в западной части области указывают, что развитая здесь формация медистых песчаников является барий содержащей.

Хлор-ион относится к числу главных макрокомпонентов – загрязнителей природных вод и в соответствии с этим достаточно жестко лимитируется нормами: ПДК для рыбохозяйственных водоемов составляет 300 мг/л, а для питьевых вод – 350 мг/л. Содержание хлор-иона изменяется от 3,5 мг/л до 5567,2 мг/л, максимальное содержание превышает в 3 –13,7 раз уровень ПДК.

Характер распределения содержаний хлор-иона и его накопление в водах поверхностного стока обусловлены ландшафтно-геохимической зональностью территории, с широко развитыми в южной части области соленосными отложениями (район Соль-Илецка). А также с разгрузкой высокоминерализованных подземных вод по проницаемым зонам и процессами выветривания и почвообразования, переводящими подвижные элементы из пород в воды. Роль антропогенных факторов накопления элемента не выявлена. Общая площадь участков с избыточным количеством хлор-иона по области 11,4 тыс. км2.

Сумма ионов натрия и калия. Физико-химические свойства природных вод и их загрязнение во многом определяются концентрацией в них ионов калия и натрия. Основным источником их поступления в организм является питьевая вода и пища. Натрий относится ко второму классу опасности, калий – к третьему. Содержание натрия и калия в природных водах более уровня ПДК оказывает токсическое действие на живые организмы.

Содержание суммы ионов натрия и калия в воде поверхностного стока на изученной территории изменяется в пределах от 2,3 до 2159,7 мг/л. Максимальная концентрация зафиксирована в районе п. Домбаровский. Среднее содержание 47,3 мг/л в 6,3 раза превышает кларковое содержание этих ионов в водах материков.

Главная роль в формировании аномальных концентраций суммы ионов натрия и калия принадлежит естественным факторам. Причем, в западной части территории преобладают геологические факторы, в восточной – ландшафтно-климатические, а в южной – те и другие.

Водородный показатель воды (рН). Водородный показатель характеризует степень кислотности – щелочности среды. Распределение концентраций водородных ионов изучено в Центральной и Восточной частях области. В Западной исследования не проводились.

Концентрация водородных ионов в поверхностных водах нормирована. Для питьевых вод составляет 6,5 – 8,5. Состояние вод с рН выше или ниже этих величин считается неудовлетворительным. На изученной территории встречаются воды от слабокислых до щелочных (4,1< pH> 10,3). Самыми распространенными на исследуемой территории являются слабощелочные воды с рН 7,1 – 8,3. Щелочные воды (рН более 8,3) развиты в пределах локальных участков в районе пп. Саракташ и Домбаровский, в правом притоке р. Салмыш, притоках рек Буртя, Киялы-Буртя, Бурлы, Каменка. Общая площадь этих участков 1,3 тыс. км2 . Слабокислые воды (рН менее 6,9) установлены на двух небольших водотоках бассейна р. Орь. Нейтральные воды редко отмечаются на отдельных участках.

В целом, поверхностные воды в большинстве характеризуются удовлетворительным состоянием по водородному показателю, за исключением небольших участков, расположенных вдали от населенных пунктов и промышленных центров.

Железо. Железо – один из наиболее часто встречающихся элементов земной коры и природных вод. В природных водах железо присутствует в виде его солей – гидроксидов, сульфатов, хлоридов и т.д. Токсичность химических соединений железа во многом зависит от величины рН, возрастая в щелочной среде. Железо по экологической опасности относится к третьему классу. ПДК его составляет 5 х 10-1 мг/л.

В водах поверхностного стока области содержание железа изменяется от 0,2 х 10-1 до 109,5 х 10-1 мг/л (р. Мендыбай Домбаровский район). Максимальное значение в 22 раза превышает уровень ПДК. Водосборные участки с аномальным содержанием железа более 1 ПДК спорадически отмечаются по всей площади.

Наиболее крупные по площади участки фиксируются в Первомайском административном районе (17,3 х 10-1 мг/л), в районе п. Переволоцкий (36,6 х 10-1 мг/л), между г. Оренбургом и п. Дубенский. На востоке в районе п. Новосимбирка и Домбаровском районе (109,4 х 10-1 мг/л). Локальные аномалии отмечаются в западной, южной и крайне восточной частях территории области.

Выявленные аномалии четкой приуроченности к железорудным районам или к специализированным на железо комплексам пород не имеют, за исключением участка в районе п. Домбаровский, где отмечается ряд проявлений этого металла. В центральной части территории области аномалии железа тяготеют к аномальному по марганцу району. Повышенное содержание железа в водах в определенной степени связано с повышением уровня общей минерализации, с увеличением которой закономерно возрастает концентрация многих микроэлементов, в том числе и железа.