Геоэкология Казахстана

 Геохимические  аномалии разделяются на природные и техногенные. Природные аномалии являются отражением  эндогенных и экзогенных процессов, протекающих в геологической среде. Техногенные геохимические аномалии возникают вследствие активной деятельности человека [4].

На территории изучаемого района встречаются как природные, так и техногенные аномалии.

5.1. Природные геохимические аномалии.

 

Природные аномалии образуются в пределах биотитовых гранитов, расположенных в двух километрах к  северо-востоку от села Брусничное. Площадь, занимаемая этой аномалией составляет 200км².

Концентрация урана в аномалии примерно находится на уровне ПДК. Для аэрозолей растворимых в воде соединений урана ПДК в воздухе 0,015 мг/м³, для растворимых форм урана ПДК 0,075 мг/м³, ПДК урана в воде составляет 0,1 мг/л [9].

Уран накапливается  в почве, вместе с почвенными  частичками он поступает в воздух и вместе с ветром может переносится  на небольшие расстояния, тем самым уран может поступать в воды реки Глубокой.

Соединения  урана всасываются в желудочно-кишечном тракте (около 1%), в лёгких – 50%.

Основные депо в организме: селезёнка, почки, скелет, печень, лёгкие, лимфатические узлы. Содержание в органах и тканях человека и животных не превышает  10^-7г.

Уран и его  соединения токсичны. Особенно опасны аэрозоли урана  и его соединений. При  попадании в организм уран действует на все органы, являясь общеклеточным ядом. Уран практически необратимо, как и многие другие тяжёлые металлы, связывается с белками, нарушая их функцию. Подавляет активность ферментов. В первую очередь поражаются почки. При хронической интоксикации возможны нарушения кровотечения и нервной системы [13].

Также на данном участке наблюдается превышение ПДК стронция – 3ПДК. Предельно допустимая концентрация стронция в воде – 8 мг/л. Соединения стронция относятся ко второму классу опасности [9].

Стронций природный — составная часть микроорганизмов, растений и животных. Независимо от пути и ритма поступления в организм растворимые соединения стронция накапливаются в скелете. В мягких тканях задерживается менее 1 %. Путь поступления влияет на величину отложения стронция в скелете. На поведение стронция в организме оказывает влияние вид, пол, возраст, а также беременность, и другие факторы. Например, в скелете мужчин отложения выше, чем в скелете женщин. Стронций является аналогом кальция. Стронций с большой скоростью накапливается в организме детей до четырехлетнего возраста, когда идет активное формирование костной ткани.

Влияние нерадиоактивного стронция проявляется крайне редко  и только при воздействии других факторов (дефицит кальция и витамина Д, неполноценное питание, нарушения соотношения микроэлементов таких как барий, молибден, селен и др.). Тогда он может вызывать у детей «стронциевый рахит» и «уровскую болезнь» — поражение и деформация суставов, задержка роста и другие нарушения Напротив, радиоактивный стронций практически всегда негативно воздействует на организм человека:

1. откладывается в скелете (костях), поражает костную ткань и костный мозг, что приводит к развитию лучевой болезни, опухолей кроветворной ткани и костей.
2. вызывает лейкемию и злокачественные опухоли (рак) костей, а также поражение печени и мозга.

Соединениями  стронция загрязняются поверхностные  воды реки Глубокой.

Ещё одна крупная  природная аномалия , расположена  на правом берегу реки Глубокая в нижнем её течении, площадь данной аномалии примерно равна 250км².

Концентрация  стронция на данной территории составляет 2ПДК. Более подробно этот элемент был рассмотрен раннее [9].

В исследуемой  территории наблюдается природная  аномалия сурьмы с превышением ПДК в 4 раза. Для аэрозолей сурьмы ПДК в атмосферном воздухе 0,01 мг/м³, ПДК в почве 4,5 мг/кг. В природных водах норматив содержания составляет 0,05 мг/л.

Сурьма относится к микроэлементам. Её содержание в организме человека составляет 10^-10% по массе. Постоянно присутствует в живых организмах, физиологическая и биохимическая роль не выявлена. Сурьма проявляет раздражающее и кумулятивное действие. Накапливается в щитовидной железе, угнетает её функцию и вызывает эндемический зоб.

Однако попадая в пищеварительный тракт, соединения сурьмы не вызывает отравления, так как соли Sb(II)  менее токсичны. При этом соединения Sb(III)  более токсичны чем Sb(V) . Пыль и пары Sb  вызывают носовые кровотечения, пневмосклероз, поражают кожу. Сурьма относится ко второму классу опасности [9].

В этой аномалии наблюдается превышение ПДК урана в 3 раза.

На территории Центрального Казахстана наблюдается  ещё одна природная аномалия, связанная  с разрывным нарушением, отделяющим территорию Гранитных гор от Района Южной равнины. Протяжённость разрывного нарушения составляет 18км.

Вблизи его  наблюдаются выделения радона.

Попадая в организм человека, радон способствует процессам, приводящим к раку лёгких. Распад ядер радона и его дочерних изотопов в  лёгочной ткани вызывают микроожог, поскольку вся энергия альфа частиц поглощается практически в точке распада. Особенно опасно сочетание воздействия радона и курения.

Предельно допустимое поступление радона через органы дыхания равно 146 М Бк/год. На данной территории ПДК радона превышает в 0,5 раза.

 Радоном  загрязняется река глубокая.

Так как все  рассмотренные природные аномалии находятся далеко от населённых пунктов, то ощутимого вреда не оказывают на здоровье населения [9].

5.2. Техногенные геохимические аномалии.

 

Наиболее крупные техногенные геохимические аномалии наблюдаются вблизи завода цветной металлургии и прилегающего к нему хвостохранилища и очистных сооружений, завода по переработке мусора, а также возле обогатительной фабрики.

Менее крупные  техногенные аномалии проходят вдоль автомобильных дорог; шахты, добывающей олово-вольфрамовые руды, вблизи разведочных работ на полиметаллические и олово-вольфрамовые руды и свалок, находящихся на окраинах посёлков.

Разработка  месторождений полиметаллических  руд.

Разработка  этих месторождений расположена  в районе Гранитных гор к востоку  от горя с высотной отметкой 1082м.

В районе разработки руд концентрации цинка превышены  в 6 раз (ПДК цинка в почве равняется 20мг/кг). Данный химический элемент относится к третьему классу опасности.

Цинк является одним из жизненнно важных микроэлементов. Он необходим для нормального функционирования любой клетки организма. В норме в организме человека должно содержаться около 2-3 г цинка. Большая его часть находится в коже, печени, почках, в сетчатке глаза. Человек получает цинк главным образом с пищей. Организму необходимо 10-20 мг этого минерала в день [14].

Здесь же наблюдаются  превышение ПДК свинца. Концентрация свинца превышена в 4 раза. ПДК свинца равна 0,001мг/м³. Рассматриваемый элемент относится ко второму классу опасности.

Соединения свинца известны своей высокой токсичностью. Особенно чувствительны к отравлению свинцом дети. Индивидуальная восприимчивость к отравлению свинцом сильно различается, и одни и те же дозы свинца могут давать больший или меньший эффект для разных людей. Характерными симптомами отравления являются бледность лица, потеря внимания, плохой сон, склонность к частой смене настроения, повышенная раздражительность, агрессивность, быстрая утомляемость, а также металлический привкус во рту. Характерны расстройства пищеварения, потеря аппетита, острые боли в животе со спазмами абдоминальных мускулов («свинцовые колики»). Обычным является изменение состава крови – от ретикулоцитоза, анизоцитоза и микроцитоза до свинцовой анемии. На более поздних стадиях наблюдаются головная боль, головокружение, потеря ориентации и проблемы со зрением.

Оценка риска отравления свинцом, как правило, проводится на основании определения концентрации свинца в крови. Концентрация свинца в крови ниже 10 мг/дл считается безопасной [15].

Разведка на полиметаллические руды проводится на большом расстоянии от населённых пунктов и природных вод.

 

Геологические работы по разведке олово-вольфрамовых руд.

Работы проводятся на левом берегу реки Пшада. Здесь  наблюдаются повышенные концентрации железа, олова и серы.

ПДК серы в воздухе 0,07 мг/м³. Здесь ПДК превышено в 7 раз. Данный элемент относится ко второму классу опасности.

Данные о  токсичности серы, содержащейся в пищевых продуктах, в литературе отсутствуют. Однако существуют описания клиники острых и хронических отравлений соединениями серы, такими как сероводород, сероуглерод, сернистый газ.

При высоких  концентрациях сероводорода во вдыхаемом  воздухе, клиническая картина интоксикации развивается очень быстро, в течение нескольких минут возникают судороги, потеря сознания, остановка дыхания. В дальнейшем последствия перенесенного отравления могут проявляться стойкими головными болями, нарушениями психики, параличами, расстройствами функций системы дыхания и желудочно-кишечного тракта.

Токсичность соединений серы, попавших в желудочно-кишечный тракт, связана с их превращением кишечной микрофлорой в сульфид  водорода, весьма токсичным соединением.

Основные проявления избытка серы:

• Кожный зуд, сыпи, фурункулез.
• Покраснение и опухание конъюнктивы.
• Появление мелких точечных дефектов на роговице.
• Ломота в бровях и глазных яблоках, ощущением песка в глазах.
• Светобоязнь, слезотечение.
• Общая слабость, головные боли, головокружение, тошнота.
• Катар верхних дыхательных путей, бронхит.
• Ослабление слуха.
• Расстройства пищеварения, поносы, снижение массы тела.
• Анемия.
• Судороги и потеря сознания (при острой интоксикации).
• Психические нарушения, понижение интеллекта [16].

ПДК железа в  атмосферном воздухе составляет 0,007 мг/м³, в речной воде – 0,1 мг/л.

В этом месте  содержание железа превышает 7ПДК. Железо может накапливаться в почвах, водоёмах, воздухе и живых организмах. С частичками почвы железо может попадать в воды оврага, который располагается на левом берегу реки Пшада и тем самым воды реки тоже загрязняются соединениями железа, но оно распространяется на малые расстояния так как железо является нерастворимым элементом.

Соединения  железа относятся ко второму классу опасности и особого вреда для человека оно не приносит. Железо становится опасным при потреблении его более 200мг в день. Часто упоминается о вредном воздействии железа на организм в концентрациях выше 0,3 мг/л. В качестве последствий упоминаются неприятности со здоровьем, начиная от аллергических реакций и негативного влияния на репродуктивную функцию организма [16].

На территории по разведке олово-вольфрамовых руд  наблюдается также превышение ПДК  олова в 8 раз.

ПДК соединений олова в атмосферном воздухе 0,05 мг/м³, ПДК олова в пищевых продуктах 200мг/кг, в молочных продуктах и соках – 100мг/кг.

Токсическая доза олова для человека 2г. Олово в  организме человека концентрируется  в костной ткани, сердце, лёгких, почках и тонком кишечнике.

Олово в высоких  дозах негативно влияет на организм. К основным симптомам переизбытка олова относят:

• плохой аппетит
• слабость
• тошнота
• боли в животе
• поносы
• нарушения сна
• головные боли
• расстройства зрения
• дерматиты
• металлический привкус
• изменения в легких
• увеличение печени
• гипергликемия
• уменьшение количества цинка и меди в организме

 

На территории по разведке олово-вольфрамовых руд  наблюдается также превышение вольфрама  в 4 раза. ПДК для большинства соединений вольфрама в виде пыли 4-6 мг/м3 [17].

Возможно попадание загрязняющих веществ в воды реки Пшада, загрязнения распространяются на 5 км.

 

 

 

Завод цветной металлургии.

Завод находится на северо-западе района в 1км к юго-востоку от посёлка Хвойное. От данного предприятия химические элементы попадают в поверхностные воды оврага, который расположен недалеко от данного предприятия. Зона распространения загрязнения составляет примерно 2км.