Тяжелые металлы в окружающей среде
РАДИОНУКЛИДЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГОРНЫХ И ПРЕДГОРНЫХ
жүктеу/скачать 6.49 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Ключевые слова
| РАДИОНУКЛИДЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГОРНЫХ И ПРЕДГОРНЫХ
ТЕРРИТОРИЙ КЫРГЫЗСТАНА Б.М. Дженбаев Биолого-почвенный институт Национальной академии наук Кыргызской Республики, г. Бишкек, Кыргызская Республика Ключевые слова: радионуклиды, тяжѐлые металлы, микроэлементы, концентрация, загрязнение, экосистема. Представлены результаты радиоэкологической оценки содержания, миграции и накопления радиоактивных элементов в объектах окружающей среды горных территории Кыргызстана. Кыргызстан - горная страна. Практически вся его территория лежит выше 500 м над уровнем моря. Примерно 90% территории республики находится выше 1500 м, а около трети - на высотах более 3000 м. Средняя высота - 2750 м. Наиболее высокая вершина - пик Побе- ды, достигает 7439 м, а самая низкая точка КР расположена в Ферганской долине - 401 м. Главная горная система - Тянь-Шань. Часть южной территории Кыргызстана занимают гор- ные системы Памиро-Алая и Памира (Ильясов и др., 2013; http://www.scout- kg.narod.ru/library/l_geografia.kg.html). Геологическое и геоморфологическое строение республики - одно из сложнейших в мире. Кыргызстан находится в самом центре гигантского пояса гор, протянувшегося от Альп и Кавказа до берегов Тихого океана. В результате своей сложной геологической истории Тянь-Шань оказался одним из самых перспективных районов планеты в отношении полез- ных ископаемых. Здесь сочетаются толщи самых разнообразных по возрасту и составу оса- дочных напластований, сосредоточивающие такие ископаемые, как уголь, нефть, уран, озо- керит, сера, различные соли. И здесь же в результате вулканизма и термальных процессов происходили самые различные минералообразования, с которыми связаны месторождения Fe, Cu, Pb, Zn, Ag, As, Sb, Hg, Mo, W и многих других руд цветных и редких металлов (Баки- ров, 1997; Дженбаев, Мурсалиев, 2012). Таким образом, в Кыргызстане главную горную экосистему составляют Тянь-Шань и сравнительно меньшая часть Памира. Горы не только хранители несметных богатств, но и являются главной экосистемой суши. В горах формируются водные ресурсы, питающие рав- нинные земли. Главные водные артерии Центральной Азии (Амударья, Сырдарья) формиру- ются в горах Таджикистана и Кыргызстана и основным аккумулятором пресной воды явля- ются горные ледники. Особенностью горной экосистемы является высокое биологическое разнообразие за счет вертикальной поясности, различий экологических условий на склонах разных экспозиций и их крутизны, пестроты геологических пород. Поскольку горы находят- ся в самых разных климатических поясах Земли, то в самом нижнем поясе, от подножия до 1000 м, сохраняется животный и растительный мир, типичный для данной зоны с геохимиче- скими особенностями организмов. Развитие остальных горных экосистем зависит от высоты над уровнем моря. С повышением высоты уменьшается распространение растительного и животного мира и, естественно, меняются геохимические особенности. Горы по оценкам ученых биологов и экологов являются последними крупными реги- онами, где сохраняются естественные ландшафты и используются в традиционном режиме (пастбища, скотоводство и др.), однако, добыча и транспортировка полезных ископаемых являются важнейшими факторами, угрожающими сохранению горных экосистем. По оцен- кам ученых геологов на территории республики известно более 10 тысяч минеральных ме- сторождений, из них 1000 считается перспективными. Таким образом, горы Кыргызстана бо- гаты разнообразными полезными ископаемыми, которые добываются с давних времен и по настоящее время (Бакиров, 1997). В Кыргызстане уранодобывающая промышленность началась в начале ХХ века на юге республики, в горном обрамлении Ферганской долины месторождения Тео-Моюн. Од- нако с давних времен этот рудник был известен местному населению для добычи медной ру- ды, до разработок ХХ века здесь располагалась древняя шахта. В средние века он активно разрабатывался китайцами. Впервые в Тео-Моюнском медном руднике геолог В.А. Спечев собрал урановые минералы, эти образцы были завезены в Ташкент, затем в Горный институт Петрограда. В этом институте проф. И.А. Антипов и Б.Г. Карпов провели исследования, и нашли в двух образцах кальцита «налеты чешуйчатого сложения из халколита или медного уранита». И. А. Антипов выступил на заседании петербургского минералогического обще- ства в 1900 г. с описанием этого открытия. В 1904 г. на этом месторождении и в его окрест- ностях горный инженер Х.И. Антунович начал разведочные работы, в том числе алмазного бурения и в 1907 г. организовал частное предприятие «Ферганское общество для добычи редких металлов». С 1907 по 1913 гг. Тео-Моюнское месторождение эксплуатировалось частным предприятием, а перерабатывалась руда в Петербургском пробном заводе. За время работы Ферганского общества в месторождении Тео-Моюна было добыто 820 т руды, из них около 655 т вывезено в Петербург и переработано на препараты радия и урана, которые экс- портировались в Германию, так как в то время они не находили сбыта на внутреннем рынке России. Тео-Моюнский радиевый рудник - единственное в Российской империи и первое в СССР предприятие по добыче урановой руды (Торгоев, Алешин, 2009; Ферсман, 1927). В 1908-1910 гг. и в 1912 г. К.А. Ненадкевич исследовал данное месторождение, при- вѐз оттуда много образцов и нашѐл основным носителем урана неизвестный ранее водный уранилванадат кальция (Са(UO 2 ) 2 (VO 4 ) 2 nH 2 O) и назвал его теомоюнитом. В Тео-Моюнском месторождении кроме уран- и радийсодержащих минералов были найдены новые минералы - видатуранит, алаит и теомоюнит. По данным академика А.Е. Ферсмана, Тео-Моюнский руд- ник в то время был единственный в мире по своеобразию уранованадиевого рудника. В эти годы на Тео-Моюнском руднике побывал академик В.И. Вернадский, геологи Д.И. Мушке- тов, Д.В. Наливкин, В.Н. Вебер, Д.И. Щербаков и другие специалисты, исследовавшие поло- су предгорий Алайского и Туркестанского хребтов - от Гульчи до меридиана г. Ходжента (Таджикистан). При этом выполнялись научно-исследовательские работы геологического и минералогического характера, в том числе изучение радиоактивности водных источников и атмосферного воздуха. Составлена схематическая карта месторождений радиоактивных руд и минералов в Туркестане. Также схематическая геологическая карта района Тео-Моюна. С началом первой мировой войны изучение радиоактивных минералов и руд на юге Кыргызстана почти прекратилось, хотя в 1915-1916 гг. продолжались экспедиционные ис- следования под руководством академика В.И. Вернадского. В 1923 г. рудник был передан для промышленной эксплуатации Объединению Бондюжских химических заводов, в составе которого под руководством И.Я. Башилова, разработавшего технологию извлечения радия из сложных теомуюнских руд, был создан радиевый завод. Анализы позволили выявить ценную особенность теомоюнской руды – отсутствие в ней тория, что оказалось весьма важным для установления отечественного эталона радия. Запасы руды, подготовленные к добыче, были оценены в 5 тыс. т при содержании 1 грамма радия-металла в 250-300 т. добытой руды. В 1928 г. было организовано получение соедине- ний урана и ванадия из Тео-Моюнской руды на московском заводе ―Редэлем‖. Однако в 1923 г. Президиум ВСНХ объявил, что вся территория СССР закрыта для производства отводов по урановым рудникам. Был запрещен вывоз за границу радиевых руд вообще и теомоюн- ской в частности, т.е. радий был признан стратегическим сырьем, а уран валютной ценно- стью. Таким образом, Тео-Моюнский рудник в Кыргызстане долгие годы был единственным источником урана и радия в царской России и положил начало развитию уранодобывающей отрасли в СССР (Ферсман, 1927). 6 7 Было установлено, что Тео-Моюнское месторождение представляет собой систему трубчатых и пещерообразных полостей карстового типа выполненных рудным телом. Круп- ные подземные формы представлены пятью пещерами, а также рядом небольших фрагмен- тов полостей, частично или полностью засыпанными в результате горно-геологических ра- бот Тео-Моюнского рудника. Позднее, 9 мая 1977 года спелеологом были открыты пещеры, известные под названием Победная, Ферсмана, Большая Баритовая, Ажиадар-Ункур и Чон- Ункур, они привлекают сюда туристов. Все пещеры Тео-Моюнского массива отличает бога- тая минерализация, присущая только этому району. Среди урановых месторождений в Кыргызстане большое значение имеют урано- угольные оруденения в угленосных отложениях. Такие месторождения приурочены в основ- ном к площадям распространения юрских угленосных отложений, которые располагаются в областях широкого развития изверженных пород, представленных преимущественно грано- диоритами. Месторождения этого типа расположены в Северном Кыргызстане, из них из- вестная Туура-Кабакская группа и месторождение Жел в Каджы-Сайе уже отработаны. Ме- сторождения в карбонатных отложениях распространены в Северной Фергане (Майлуу-Суу, Шакафтар и др.) и также полностью отработаны. В Кыргызстане инфильтрационные урано- вые месторождения в терригенных отложениях могут приобретать промышленное значение. Урановая минерализация связана с алевролитами, известняками и мергелями неогенового периода. Рудные тела линзообразной формы, среднее содержание урана – 0.03%. Советские историки и археологи доказали, что на территории Средней Азии в древно- сти было широко развито горное дело. С 1940 г. в связи с проведением работ по практиче- скому использованию атомной энергии, в первую очередь в военных целях, начинается бур- ное развитие уранодобывающей промышленности и наступает «урановый» этап освоения радиоактивных руд и минералов. К этому времени на борту Ферганской долины были откры- ты залежи радиобарита в урочище Майлуу-Суу (1929) академиком Ферсманом А.Е., и они определились как крупный промышленно значимый объект с запасами урана свыше 10 тыс. т, и далее разведан ряд урановых месторождений в Шекафтаре, Кызыл-Джаре, Риштане, Никчесае, Шайдансае, Казанмазаре, Чарваке, Беш-Бодаме, Сузаке. В настоящее время на территории Кыргызской Республики находится большое коли- чество радиоактивных источников (около 1200). Таким образом, месторождения радиоак- тивных руд и минералов Кыргызстана около 100 лет служили сначала в качестве единствен- ных источников радиевого и уранового сырья в дореволюционной России, а затем из руд этих месторождений был получен первый советский радий. Кыргызстан был крупнейшим производителем урана в бывшем Советском Союзе. Известно, что все урановые рудники в республике закрыли конце 60–х годов ХХ века, однако на территории республики осталось огромное количество экологически опасных отходов. Таким образом, в данное время Кыр- гызстан является одним из экологически опасных регионов планеты, на его сравнительно не- большой территории – 198.9 км 2 , находится 55 хвостохранилищ, общей площадью 770 га, в которых за складировано более 133.15 млн. м 3 хвостов и 85 отвалов горных пород, где захо- ронено 700 млн. м 3 отходов, занимающих площадь 1500 тыс. м 2 . Из них 31 хвостохранилище и 25 отвалов содержат отходы уранового производства объемом – 51.83 млн. м 3 , суммарная радиоактивность составляет более 90 тыс. кюри (по состоянию на 2012 г.) (рис. 1) (Васильев, 2006; Дженбаев и др., 2013;, Проблема горной отрасли …, 2012; Современное состояние …, 2013). Учитывая высокую сейсмическую активность территории страны, оползневую и селе- вую опасность районов хвостохранилищ, последние представляют значительную угрозу не только Кыргызстану, но и всему Центрально-Азиатскому региону. Нужно отметить, что в Кыргызстане, в основном, хвостохранилища и отвалы расположены в горах и предгорных зонах, в районах населенных пунктов (городах), в сейсмически опасных горных участках, подверженных риску схода оползней и др. Отходы горнорудной промышленности, содержа- щие не извлечѐнные токсичные химические элементы, складировались и продолжают скла- 6 7 Было установлено, что Тео-Моюнское месторождение представляет собой систему трубчатых и пещерообразных полостей карстового типа выполненных рудным телом. Круп- ные подземные формы представлены пятью пещерами, а также рядом небольших фрагмен- тов полостей, частично или полностью засыпанными в результате горно-геологических ра- бот Тео-Моюнского рудника. Позднее, 9 мая 1977 года спелеологом были открыты пещеры, известные под названием Победная, Ферсмана, Большая Баритовая, Ажиадар-Ункур и Чон- Ункур, они привлекают сюда туристов. Все пещеры Тео-Моюнского массива отличает бога- тая минерализация, присущая только этому району. Среди урановых месторождений в Кыргызстане большое значение имеют урано- угольные оруденения в угленосных отложениях. Такие месторождения приурочены в основ- ном к площадям распространения юрских угленосных отложений, которые располагаются в областях широкого развития изверженных пород, представленных преимущественно грано- диоритами. Месторождения этого типа расположены в Северном Кыргызстане, из них из- вестная Туура-Кабакская группа и месторождение Жел в Каджы-Сайе уже отработаны. Ме- сторождения в карбонатных отложениях распространены в Северной Фергане (Майлуу-Суу, Шакафтар и др.) и также полностью отработаны. В Кыргызстане инфильтрационные урано- вые месторождения в терригенных отложениях могут приобретать промышленное значение. Урановая минерализация связана с алевролитами, известняками и мергелями неогенового периода. Рудные тела линзообразной формы, среднее содержание урана – 0.03%. Советские историки и археологи доказали, что на территории Средней Азии в древно- сти было широко развито горное дело. С 1940 г. в связи с проведением работ по практиче- скому использованию атомной энергии, в первую очередь в военных целях, начинается бур- ное развитие уранодобывающей промышленности и наступает «урановый» этап освоения радиоактивных руд и минералов. К этому времени на борту Ферганской долины были откры- ты залежи радиобарита в урочище Майлуу-Суу (1929) академиком Ферсманом А.Е., и они определились как крупный промышленно значимый объект с запасами урана свыше 10 тыс. т, и далее разведан ряд урановых месторождений в Шекафтаре, Кызыл-Джаре, Риштане, Никчесае, Шайдансае, Казанмазаре, Чарваке, Беш-Бодаме, Сузаке. В настоящее время на территории Кыргызской Республики находится большое коли- чество радиоактивных источников (около 1200). Таким образом, месторождения радиоак- тивных руд и минералов Кыргызстана около 100 лет служили сначала в качестве единствен- ных источников радиевого и уранового сырья в дореволюционной России, а затем из руд этих месторождений был получен первый советский радий. Кыргызстан был крупнейшим производителем урана в бывшем Советском Союзе. Известно, что все урановые рудники в республике закрыли конце 60–х годов ХХ века, однако на территории республики осталось огромное количество экологически опасных отходов. Таким образом, в данное время Кыр- гызстан является одним из экологически опасных регионов планеты, на его сравнительно не- большой территории – 198.9 км 2 , находится 55 хвостохранилищ, общей площадью 770 га, в которых за складировано более 133.15 млн. м 3 хвостов и 85 отвалов горных пород, где захо- ронено 700 млн. м 3 отходов, занимающих площадь 1500 тыс. м 2 . Из них 31 хвостохранилище и 25 отвалов содержат отходы уранового производства объемом – 51.83 млн. м 3 , суммарная радиоактивность составляет более 90 тыс. кюри (по состоянию на 2012 г.) (рис. 1) (Васильев, 2006; Дженбаев и др., 2013;, Проблема горной отрасли …, 2012; Современное состояние …, 2013). Учитывая высокую сейсмическую активность территории страны, оползневую и селе- вую опасность районов хвостохранилищ, последние представляют значительную угрозу не только Кыргызстану, но и всему Центрально-Азиатскому региону. Нужно отметить, что в Кыргызстане, в основном, хвостохранилища и отвалы расположены в горах и предгорных зонах, в районах населенных пунктов (городах), в сейсмически опасных горных участках, подверженных риску схода оползней и др. Отходы горнорудной промышленности, содержа- щие не извлечѐнные токсичные химические элементы, складировались и продолжают скла- дироваться на месте добычи в хвостхранилищах и отвалах. Наибольшую угрозу для людей и окружающей среды представляют захоронения отходов предприятий по добыче и переработ- ке урановых руд, расположенных на севере и юге республики. Рис. 1. Хвостохранилища, отвалы, шлаки и основные центры добычи и переработки полезных ископаемых Кыргызстана (Торгоев, Алешин, 2009). Известно, что все урановые рудники в республике закрыли в конце 60–х годов ХХ ве- ка, однако на территории республики осталось огромное количество экологически опасных отходов, в основном они расположены вдоль рек на предгорных и горных участках. В насто- ящее время в республике большинство хвостохранилищ и отвалов находятся в аварийном состоянии, подвергаются водной и ветровой эрозии и расположены в сейсмоопасных, ополз- неопасных и селеопасных зонах. В случае их разрушения, вероятность чего высока, огром- ные территории, расположенные ниже, в долинах, где проживает большая часть населения, а также равнинные территории соседних государств, будут загрязнены веществами первого и второго класса химической опасности, в том числе радиоактивными элементами. В зону воз- можного загрязнения могут попасть территории Кыргызской Республики, Республики Казах- стан, Республики Таджикистан и Республики Узбекистан, где проживает около 5 миллионов человек (Дженбаев, Мурсалиев, 2012; Проблема горной отрасли …, 2012; Торгоев, Алешин, 2009). После провозглашения независимости (1991 г.) Кыргызстан начал сотрудничать со многими международными организациями по данной проблеме, такими как: ООН, МАГАТЭ, ЕС, ЮНЕСКО, ПРООН, МВФ и др. В качестве приоритетов на территории Кыргызстана совместно с экспертами ТС МАГАТЭ на среднесрочный период были обозначены следую- щие области (2007 г.). жүктеу/скачать 6.49 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|