Экологическая ситуация как во всем мире, так и в нашей стране постоянно ухудшается. По Украине на 1 км2 территории уровень загрязнения окружающей среды в 6,2 раза выше, чем в США, и в 3,5 раза больше по сравнению со странами ЕЭС. Промышленные предприятия Украины каждый год выбрасывают в атмосферу миллионы тон вредных веществ, из которых четвертая часть приходится на долю предприятий металлургической промышленности.

Приднепровский экономический регион - один из крупнейших на Украине. По уровню деградации окружающей среды он занимает ведущее место в стране. Удельный вес экологической нагрузки Приднепровья на Украине в целом достигает 42%. Отличительной чертой этого региона является высокая интенсивность взаимодействия производства и природных комплексов. Наибольшую часть этого региона составляет Днеропетровская область, площадь которой составляет 631,9 тыс. м2 или 5,3 % от площади Украины, а численность населения 7,5% от населения страны при общей численности 3,6 млн. жителей. Городское население в этой области, проживающее в экологически неблагоприятных условиях, составляет 86 %.

Возрастающую техногенную нагрузку на окружающую среду обуславливают высокая концентрация предприятий горно-металлургического комплекса (с энергоемкими несовершенными технологиями) в урбанизированных индустриальных центрах области, развитие энергетики, рост численности транспорта и ряд других факторов. Свыше 40% территории Днепропетровской области находится под промышленным использованием.

Поскольку, все компоненты окружающей среды промышленного Приднепровья испытывают деградационные явления, то целью работы является комплексное изучение состояния воздуха, почвы и воды как основных компонентов техногенно преобразованных биогеоценозов и влияния уровня их загрязнения на здоровье населения.

1. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Под загрязнением атмосферного воздуха понимают любые изменения его свойств в связи со сбрасыванием в них аэрозольных, твердых и газообразных веществ, которые причиняют ущерб народному хозяйству, здоровью или безопасности населения. (Капинос, Панасенко, 1989).

Главными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются недостаточно очищенные выбросы промышленных предприятий, всех видов транспорта, рассеивание загрязнителей производства при разработке рудных и нерудных ископаемых, при сельскохозяйственной обработке полей и т.д.

В области насчитывается около 700 предприятий – основных источников загрязнения атмосферного воздуха. В пределах санитарно-защитных зон промпредприятий, т. е. в условиях особо высокой вредности, проживает около 70 тыс. населения. Валовый объем выбросов в атмосферный воздух составил за 2000 год около 800 тыс. тонн, при этом 75% общей эмиссии загрязнений приходится на такие крупные города, как Кривой Рог, Днепродзержинск и Днепропетровск, где располагается основной промышленный потенциал области (Деркачев, Огир, Шевченко и др., 2001).

Основными загрязнителями являются оксиды углерода, около 20% от общей доли выбрасываемых вредных веществ приходится на пылевые частицы, по 10% на сернистый газ и углеводы, остальное оксиды азота и другие примеси. Через каждые 10 лет уровень токсикантов в атмосфере увеличивается в двое.

Техническая эффективность работы имеющихся газо-пылеочистных сооружений весьма низка и не превышает 50-65%. Более 30% выбросов не улавливается и не обезвреживаются; практически не очищаются технологические выбросы от опасных газовых компонентов – диоксида серы, азота, углеводородов. Не решен вопрос детоксикации и нейтрализации выбросов автотранспорта, удельный вес которых от общего количества загрязнений достигает 60-70%. Как следствие, на селитебных территориях населенных мест концентрации специфических вредных веществ (пыли, диоксида серы, фенола, сероводорода и др.) в воздухе превышают гигиенические регламенты в 3 раза (Деркачев, Огир, Шевченко и др., 2001).

В атмосфере сернистый газ постепенно окисляется до сернистого ангидрида или вступает во взаимодействие с другими соединениями, например с углеводородами. Этот процесс происходит в атмосфере при фотохимических и каталитических реакциях. В обоих случаях конечным продуктам является аэрозоль или раствор сернистой кислоты в дождевой воде (Илькун, 1978). Как результат на 65% территории области выпадают кислые дожди со средним показателем кислотности 5,4 – 5,5 рН. На остальной территории этот показатель либо приближается к нейтральным значениям или снижается в щелочную сторону на 0,1 – 0,2 рН (Горб, 1997).

В составе атмосферных загрязнителей наряду с газообразными веществами представлены тяжелые металлы. Их ассортимент достаточно широк. Наиболее распространенными среди них являются марганец, свинец и хром, концентрации которых выше предельно допустимых (ПДК).

Воздух Днепропетровска больше всего содержит хрома и марганца. Воздушная среда Павлограда отличается достаточно высоким содержанием свинца, Кривого Рога – марганца, Днепродзержинска –меди, никеля и свинца (Белицкая, 1996).

Таким образом, анализ состояния атмосферного воздуха Приднепровского региона свидетельствует о значительном его загрязнении неорганическими и органическими веществами, концентрация которых в ряде случаев превышает предельно допустимую. В сложившихся условиях можно ожидать проявления специфического и неспецифического вредного действия атмосферных загрязнителей на условия жизни и здоровье населения, особенно детей, приводящие не только к нарушению адаптационно-присопобительных механизмов, но и к выраженным органическим поражениям.

2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью или безопасности населения. (Капинос, Панасенко, 1989).

Качество природных вод определяется общефизическими показателями, концентрацией неорганических и органических веществ, а также биологическими факторами. Вода в источниках должна быть доброкачественной, то есть допустимой к использованию человеком.

Главными источниками загрязнения и засорения водоемов являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных и нерудных ископаемых; воды шахт, рудников, нефтепромыслов; отходы древесины при заготовке, обработке и сплаве лесоматериалов, сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д.

В поверхностные водоемы области ежегодно поступает около 800 млн. м3 загрязненных сточных вод. Днепропетровск сбрасывает более 6 млн. куб. м в сутки сточных вод, в том числе 224 тыс. куб. м загрязненных. Днепродзержинск - 640 тыс. куб. м недостаточно очищенных и 120 тыс. куб. м неочищенных стоков (Койлов, 1990 ). При этом более 50% объема сброса не соответствуют техническим и экологическим требованиям качества очистки. Проекты по расширению и реконструкции канализационных очистных сооружений городов Днепропетровска, Днепродзержинска, Кривого Рога, Павлограда не реализуются. В области мощность водопроводных сетей практически в 2 раза превышает мощность очистных сооружений канализации. Техническое состояние 30% водопроводно-канализационных коммуникаций населенных пунктов неудовлетворительное, остальные также изношены на 60%, что не соответствует требованиям надежной эксплуатации и является причиной аварийных ситуаций с большими затратами питьевой воды и загрязнением окружающей среды. В ряде городов не осуществляется дезинфекция опасных в эпидемическом отношении городских стоков. Бактериальная загрязненность их в среднем в 20 раз (при максимальных значениях - 240 раз) превышает санитарные нормы.

Основными загрязнителями водных объектов бассейна Днепра являются коммунальное хозяйство (сброс в 1997 году составил 438,8 млн.куб.м), черная металлургия (367,7 млн.куб.м), химическая и нефтехимическая промышленность (19,26 млн.куб.м), машиностроение (7,356 млн.куб.м).

Кроме перечисленных источников загрязнения, значительное количество загрязняющих веществ поступает в водные объекты с поверхностным стоком с сельскохозяйственных угодий и животноводческих комплексов, с загрязненными подземными водами. Дренажные воды оросительных систем являются мощным источником загрязнения водных объектов пестицидами, гербицидами, минеральными солями. Сельское хозяйство является одним из основных источников попадания в водные объекты биогенных элементов. Значительная распаханность земель, их мелиоративное освоение, эрозия приводят к увеличению водного стока с сельхозугодий. Значительный вред водным объектам наносит вынужденный сброс с накопителей, хвостохранилищ загрязненных сточных вод, в том числе сельскохозяйственных (Г.В. Пасічний, Л.М. Булава, А.С. Горб та ін.,1992).

Многолетние наблюдения показали, что наиболее распространенными загрязняющими веществами рек бассейна Днепра являются нитриты, азот аммонийный, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), биогенные и органические вещества, тяжелые металлы, бенз-а-пирен, пестициды, нефтепродукты и фенолы. Выявленные их концентрации в воде свидетельствуют о нарушении норм ее качества ( Г.В. Пасічний, Л.М. Булава, А.С. Горб та ін.,1992) .

Ухудшается качество воды малых рек в результате ограничения возможностей разбавления и самоочищения. Так, концентрация нитратов в воде р. Волчья превышает ПДК до 2 раз. Источником поступления нитратов является размещение в бассейнах малых рек животноводческих комплексов и предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции.

Отведение через малые реки высокоминерализованных вод наиболее угрожает рекам Саксагань, Ингулец, Самара, Волчья.

По результатам аналитического контроля высокий уровень загрязнения наблюдается в Самаре, вода которой из-за постоянного сброса высокоминерализованных шахтных вод, поступающих из Донецкой области и сбрасываемых шахтами ГХК “Павлоград-уголь” от 16 до 20 млн.кум.м/год по балкам Косьминная и Свидовок, характеризуется высоким содержанием хлоридов (200-800 мг/л при ПДК – 350 мг/л), сульфатов (550-1600 мг/л при ПДК – 500 мг/л) и сухого остатка (1500-4200 мг/л при ПДК – 1000мг/л). Содержание соли в реке достигает 3-5 г/л при наиболее допустимой концентрации для пресных водоемов 1г/л.

Очень загрязненной остается р. М. Сура, куда сбрасывают неочищенные сточные воды многие предприятия Днепропетровска. Содержание основных веществ, характеризующих качество поверхностных вод, (БПК, взвешенные вещества, нефтепродукты, железо) в 2-7 раз превышает культурно-бытовые ПДК и свидетельствует о неспособности водоема к самоочищению.

Ингулец – основная водная артерия Кривбасса, которая принимает высокоминерализованные воды хвостохранилищ ОАО “СевГОК”, ОАО “Ингулецкий ГОК” и накопителя ПО ”Кривбассруда” и недостаточно очищенные сточные воды ряда предприятий. Сброс загрязненных сточных вод в рр. Ингулец и Саксагань до 16 млн.куб.м/год приводит к резкому ухудшению качества воды в пределах пограничных створов от Кировоградской (с. Искровка) до Николаевской (с. Андреевка) области, где наблюдается возрастание сухого остатка в среднем от 800-4200мг/л, хлоридов от 90 до 1470мг/л, сульфатов от 240 до 790мг/л, БПК-5 от 1,2 до 5,7мг/л, железа и нефтепродуктов от 0,1 до 0,4 мг/л.

Таким образом, ежегодно в малые реки области сбрасывается до 400млн.куб.м загрязненных вод (около 50% от объема этих вод по области). Наиболее загрязненными реками области являются Мокрая Сура, Саксагань, Ингулец, Самара.

Вследствие значительной техногенной нагрузки экосистема водотоков и водоемов области находится в тяжелом положении, исчерпываются ее природные возможности к самоочищению и существует перспектива качественного исчерпания водных ресурсов. В результате такого интенсивного загрязнения изменяется гидрохимический и гидробиологический режим Днепра. Химические вещества и компоненты, которые находятся в воде и накапливаются в донных отложениях, включаются в пищевые цепи и этим вызывают отклонение в нормальном развитии гидробионтов. В результате нарушается их естественная структура, снижается их видовое разнообразие и в первую очередь, за счет ценных видов, что ведет к снижению продуктивности водоемов.

Поступление в водные объекты недостаточно очищенных сточных вод промышленных предприятий и коммунальных канализаций ведет к увеличению химического и биологического (особенно вирусного) загрязнения водоемов в пунктах санитарно-бытового водопользования (водозаборы питьевых предприятий, места рекриаций). Одним из основных проблемных вопросов остается эпидемиологическая безопасность водопроводной воды в вирусном отношении, что требует дальнейшего усовершенствования технологии водоподготовки. Вызывает особую тревогу наличие в питьевой воде тригалометанов, как результат хлорирования воды и ее высокого органического загрязнения. В водопроводной воде, подаваемой населению городов Днепропетровска и Днепродзержинска содержание хлороформа и четырехлористого углерода в отдельные периоды в 3 и более раз превышает ПДК. Тригалометаны обладают мутагенными и канцерогенными эффектами действия. Таким образом, водный фактор является одним из ведущих в развитии острых кишечных инфекций среди населения (Деркачев Э.А., Огир Л.Б., Шевченко А.А. и др.,2001).

3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ

Под загрязнением почвы понимают любые изменения физических, химических и биологических ее свойств в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют вред, делая почву опасной для сельскохозяйственного использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью или безопасности населения. (Капинос, Панасенко, 1989).

Главными источниками загрязнения почв являются ливневые стоки, недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупные животноводческие комплексы, отходы индустриальных предприятий и производств по разработке рудных и нерудных ископаемых; воды шахт, рудников, нефтепромыслов, транспортные выбросы, гербициды, инсектициды, пестициды и другие средства повышения эффективности сельскохозяйственного производства и т.д.

Природный почвенный покров на территории Днепропетровской области сохранился в только нетронутых антропогенной деятельностью участках (под лесами, искусственными насаждениями, на окраинах городов и на непригодных землях – склонах и в тальвегах балок, поймах Днепра, которые периодически затапливаются и т.д.). В отличие от зональных почв, характерных для исследуемого региона, почвы техногенных территорий, испытывающие негативное действие промышленных и автотранспортных, приобретают негативные качества. Особенно это касается территорий, где расположены промышленные предприятия. В этих новообразованиях ряд питательных веществ из доступных форм переходит в малодоступные для растения соединения, снижается степень насыщения щелочами, изменяется скорость преобразования органических веществ, наблюдается нарушение соотношения элементов минерального питания, изменяется реакция почвенного раствора, падает буферность. Наряду с этим почва быстро высыхает, нарушается ее структура, уменьшается количество удерживаемого кальция и увеличивается поглощение магния, утрачивается кальций и азот нитратов. Потеря почвами плодородия и нарушения агрохимических свойств под влиянием органических и неорганических загрязнителей окружающей среды, если это продолжается долго, приводит к образованию «индустриальной пустоши», характерной чертой которой является нарушенный почвенный покров, смещение и смешивание почвенных горизонтов, как результат разнообразных механических воздействий людей и отсутствие растительности (Лихолат, 1999).

В целом одной из важных и сложных проблем Приднепровского экономического региона является обезвреживание, утилизация промышленных и бытовых отходов. В области накоплено 2,3 млрд. тонн промышленных отходов, ежегодно образуется еще до 80 млн. тонн отходов, третья часть из которых относится к высокотоксичным. Не решены вопросы переработки и захоронения твердых бытовых отходов, объемы которых весьма значительны и достигают 4 млн. м3 в год. Утилизируется не более 13% образующихся отходов. В результате отмечается нарастающее загрязнение почвы как на селитебных зонах населенных пунктов, так и на прилегающих территориях сельскохозяйственных районов приоритетными загрязнителями: тяжелые металлы, органические вещества (фенолы, нефтепродукты), пестициды.

Наибольшие превышения ПДК загрязняющих веществ отмечены в непосредственной близости от источников эмиссии (территорий промышленных предприятий, зон влияния транспортных магистралей). На территории промышленных предприятий содержание никеля в почвах превышает норматив в 22 раза, свинца в 27 раз, кадмия в 100 раз, меди в 50 раз. Содержание железа составляет около 800-1000 мг/кг.

На втором месте по уровню загрязнения почв вредными веществами стоит зона жилой застройки. Здесь зафиксированы упомянутые выше тяжелые металлы в концентрациях в среднем на 30 % ниже, чем в зоне влияния выбросов промышленных предприятий.

Таким образом, высокий уровень загрязнения почв в промышленно развитой зоне обусловлен выпадением на их территории пыли и атмосферных осадков с их выбросами. Достаточно высокое загрязнение почв в селитебной зоне может быть объяснено тем, что зона жилой застройки примыкает к санитарно-защитным зонам крупных промышленных предприятий и близким расположением транспортных магистралей.

Рекреационные зоны, хотя они и считаются фоновыми территориями для города, также загрязнены вследствие переноса загрязняющих веществ воздушными массами на значительные расстояния и ввиду близкого расположения автотрасс с высокой интенсивностью движения транспорта. На территории парковых зон индустриальных центров Днепропетровской области отмечено достаточно высокое содержание цинка в почвах, превышающее ПДК в 30, свинца – 19 и кадмия - в 12 раз.

Наряду с химическим загрязнением, растет эпидемическая опасность почвы, снижается ее биологическая активность и самоочищающая способность. Вследствие миграции и транслокации токсиканты из почвы поступают в подземные или поверхностные водоисточники, накапливаются в продуктах питания. Это требует проведения неотложных мер по решению вопросов обезвреживания и утилизации промышленных и бытовых отходов (строительства спецполигонов, усовершенствование технологии термической переработки и вторичного использования отходов).

4. СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ

В сложившейся ситуации, когда адаптационные механизмы саморегуляции природных условий оказались на грани истощения, отмечается денатурация окружающей среды. Как следствие, наблюдается прямое или опосредованное, комплексное, комбинированное негативное воздействие факторов окружающей среды на здоровье населения.

Для населения Приднепровского экономического региона сложились условия жизни, к которым эволюционно сформированный организм не имеет возможность быстро адаптироваться. При этом возникает предпосылки развития экологически выраженных поражений нарушений гомеостаза.

Известно, что среди причин, определяющих уровень заболеваемости населения, состояние окружающей среды составляет примерно 20%, а если говорить в целом о нынешней экологической напряженности, имея в виду всю совокупность средовых и профессионально-производственных факторов в сочетании с нервно-психическими и стрессовыми перегрузками, то по данным ВОЗ, производной от всего этого является большая часть болезней – до 70 80%.

На территории области за последние годы сложились крайне неблагоприятные тенденции демографических показателей здоровья населения: увеличение общей смертности населения (до 16 умерших на 1000 человек) наряду со снижением рождаемости (до 7 человек соответственно). Следовательно, отмечается выраженная естественная убыль населения, фактически происходит процесс депопуляции населения (в 2000 году этот показатель составил минус 8,5 на 1 тыс. чел.). Убыль численности населения по области более выражена, чем в целом по Украине и составила 3% (118 тыс.чел.), что 4,3 раза превышает средний показатель по Украине.

Рост уровня смертности населения происходит за счет увеличения летальности от инфекционных и паразитарных заболеваний (в 2 раза), болезней органов дыхания (в 1,8 раза), органов кровообращения (в 1,3 раза).

Показатель средней продолжительности предстоящей жизни в области составляет 65,8 лет, что соответственно ниже показателя по Украине – 67 лет.

Показатель смертности детей на первом году жизни, который является наиболее эколого-информативным показателем здоровья и жизнеобеспечения населения постоянно возрастает (15 умерших на 1000 родившихся). Наблюдается рост уровня младенческой смертности, преимущественно в городах от новообразований - в 3 раза, от болезней эндокринной системы, нарушений обмена веществ и иммунитета – в 2,2 раза, инфекционных заболеваний в 1,5 раз (Деркачев, Огир, Шевченко и др., 2001).

Итак, приведенные выше факты свидетельствуют о снижении общей сопротивляемости организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды, что говорит об экологическом неблагополучии региона.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными источниками загрязнения являются выбросы и отходы промышленных и коммунальных предприятий, ливневые стоки, недостаточно очищенные сточные воды, крупные животноводческие комплексы, производств по разработке рудных и нерудных ископаемых; воды шахт, рудников, нефтепромыслов, транспортные выбросы, гербициды, инсектициды, пестициды и другие средства повышения эффективности сельскохозяйственного производства и т.д.

Проведенный нами сравнительный анализ состояния воздуха, почвы и воды как основных компонентов экосистемы промышленного Приднепровья свидетельствует о загрязнении их разнообразными техногенными веществами, концентрация которых зачастую превышает допустимые гигиенические регламенты.

Данная ситуация непосредственно сказывается на здоровье населения проживающего на территории наиболее загрязненной токсическими веществами. В целом, уровень и состояние общественного здоровья населения является признанным критерием качества окружающей среды. Для Приднепровья характерно снижение сопротивляемости организма к неблагоприятным воздействиям окружающей среды, что свидетельствует о неблагополучном экологическом состоянии региона.

ЛИТЕРАТУРА

1. Капинос П.И., Панасенко Н.А. Охрана природы. – К.: Выща школа, 1984. – 255 с.

2. Эколого-гигиенические проблемы охраны окружающей среды и здоровья населения /Деркачев Э.А., Огир Л.Б., Шевченко А.А. и др.// Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки: матеріали науково-практичної конф. - Дніпропетровськ, 2001. – с.34-38.

3. Илькун Г.М. Загрязнители атмосферы и растения. – К.: Наук. Думка,1978. – 246 с.

4. Горб А.С. Кислотність атмосферних опадів на Дніпропетровщині // 4 Міжнар. Конф. : Франція та Україна: науково-практичний досвід у контекст діалогу національних культур. – Т.12, ч.3. – С.26-27.

5. Белицкая Э.Н. Особенности загрязнения атмосферного воздуха промышленного региона // Лікарська справа. 1996. - №5-6. – с.74-78.

6. Койлов В.Г. За чертой милосердия. – Днепропетровск: Проминь, 1990. – 190 с.

7. Фізична та економічна географія Дніпропетровської області / Г.В. Пасічний, Л.М. Булава, А.С. Горб та ін. – Дніпропетровськ: Вид – во ДДУ, 1992. 188 с.

8. Лихолат Ю.В. Еколого-фізіологічні особливості багаторічних дерноутворюючих злаків техногенних територій: Монографія. – Дніпропетровськ: Вид-во ДДУ,1999. – с.3-9.