Розглянуто існуюча система нормування техногенних впливів на компоненти природного середовища відповідно до хімічними показниками її стану. Відзначено слабка розробленість частини аспектів системи нормування в районах зі значним техногенним впливом на навколишнє середовище, яким є Уральський регіон. Показана ступінь впливу забруднення водозбірних територій відходами гірничопромислового виробництва і аеротехногенного викидами металургійних підприємств на формування якості поверхневих вод.

Анотація наукової статті з екологічних біотехнологій, автор наукової роботи - Федорова Олена Володимирівна, Яндиганов Яків Янибаевіч


Область наук:
  • екологічні біотехнології
  • Рік видавництва: 2003
    Журнал: Journal of new economy
    Наукова стаття на тему 'Аналіз і проблеми нормування техногенних впливів на навколишнє середовище'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз і проблеми нормування техногенних впливів на навколишнє середовище»

    ?Олена Володимирівна Федорова

    Кандидат географічних наук, старший науковий співробітник РосНІІВХ

    Яків Янибаевіч Яндиганов

    Доктор географічних наук професор, завідувач

    АНАЛІЗ ТА ПРОБЛЕМИ НОРМУВАННЯ ТЕХНОГЕННИХ ДІЙ НА ДОВКІЛЛЯ

    Імовірність подальшого благополучного існування людства на Землі визначається можливістю створення збалансованих відносин в системі «людське суспільство - навколишнє природне середовище». Усвідомлення крихкості їхньої спільної будинку, обмеженості адаптаційних механізмів природного середовища в можливості протистояти посиленому антропогенному пресу призвело людство до висновку про необхідність обмеження деструктивних впливів на компоненти навколишнього середовища. Це стало важливим кроком до розробки нормативів в області охорони навколишнього середовища: як нормативів якості навколишнього середовища, так і нормативів допустимого впливу на неї, при дотриманні яких забезпечується стійке функціонування природних екологічних систем і зберігається біологічне різноманіття.

    Відповідно до Закону «Про охорону навколишнього середовища» нормування полягає у встановленні нормативів якості навколишнього середовища, нормативів допустимого впливу на неї при

    здійсненні господарської та іншої діяльності, а також в розробці державних стандартів та інших нормативних документів.

    До нормативів якості навколишнього середовища відносяться: нормативи, встановлені відповідно до хімічними показниками стану навколишнього середовища, в тому числі нормативи гранично допустимих концентрацій хімічних речовин, включаючи радіоактивні речовини;

    нормативи, встановлені відповідно до фізичними показниками стану навколишнього середовища;

    нормативи, встановлені відповідно до біологічними показниками стану навколишнього середовища, в тому числі видів і груп рослин, тварин та інших організмів.

    Найбільшою мірою розроблені нормативи відповідно до хімічними показниками стану природного середовища. Однак багато хто з них не позбавлені недоліків, а частина просто не може бути використана, оскільки побудована на чисто теоретичних викладках і не підкріплена експериментальними дослідженнями або натурними спостереженнями. В основному це відноситься до нормативів допустимих антропогенних впливів на навколишнє середовище. Нижче нами зроблена спроба критичного аналізу існуючої системи нормування з урахуванням досвіду роботи в районі зі значним техногенним впливом на природне середовище, яким є Уральський регіон.

    В першу чергу слід відзначити, що всі компоненти природного середовища (надра, грунти, поверхневі і підземні води, атмосфера, рослинний і тваринний світ) пов'язані постійними потоками речовини та енергії в єдину систему. Вплив на будь-який з них призводить як до негайних, так і до більш опосередкованим проявам впливу в будь-якому іншому компоненті природного середовища. Однак в даний час взаємозв'язку і міграційні процеси між окремими компонентами природного середовища вивчені недостатньо, хоча дослідження в даному напрямку проводяться інтенсивно і у великому обсязі. Роботи по вивченню транслокації забруднюючих речовин з грунтів в рослинність [1; 2] і їх міграції з грунтів в підземні води [3] доповнюються дослідженнями закономірностей седиментации забруднюючих речовин з атмосфери на підстилаючої поверхню, яка веде до забруднення грунтів і рослинності, а також вивченням впливу агрохімікатів і добрив, які використовуються в сільському господарстві, на якість поверхневих вод [ 4].

    Однак у зв'язку зі складністю процесів, що відбуваються при міграції забруднюючих речовин і залежать від безлічі природних факторів, здійснити комплексне нормування відразу за всіма компонентами навколишнього середовища в даний час не представляється можливим. У зв'язку з цим до цих пір не створена єдина науково обґрунтована і офіційно визнана концепція оцінки впливу антропогенного чинника на навколишнє природне середовище в цілому. Відповідно, невизначеним залишається допустимий рівень цього впливу, внаслідок чого нормування як якісного стану природного середовища, так і антропогенних впливів проводиться за окремими компонентами

    довкілля, без урахування подальшої міграції забруднюючих речовин в суміжні середовища.

    Нормування якості навколишнього середовища

    Нормування якості навколишнього середовища відповідно до хімічними показниками в даний час базується на встановленні санітарно-гігієнічних значень ГДК речовин у водних об'єктах, в повітрі робочої зони, в атмосферному повітрі, в грунтах, в продуктах харчування. Найбільш повно розроблена система нормування хімічних речовин у воді водних об'єктів, методологічні основи якої закладені ще Н.С. Черкинским в 1949 р Відповідно до даної системою встановлення значень ГДК для різних видів речовин у воді водних об'єктів проводиться для різних видів водокористування по одному з лімітують ознак шкідливості (органолептичний, загальносанітарна, токсикологічний), поріг значень концентрацій речовин для якого має найменшу величину.

    Другим важливим методичним принципом визначення значень ГДК речовин у воді є поетапність встановлення максимальних недіючих концентрацій в гострому, підгострому і тривалому хронічному експериментах на теплокровних тварин (мишах, щурах, кроликах і т.д.). Таким чином, санітарно-гігієнічна система нормування в основному спрямована на забезпечення безпеки водокористування для людини, в зв'язку з чим постійно піддається критиці, основний зміст якої полягає в необхідності переходу до нормування на підставі екологічних нормативів. Необхідність екологічних нормативів зумовлена ​​насамперед унікальністю і самоцінністю біосфери Землі (включаючи всі живі істоти), і її збереження і природне відтворення має бути забезпечено незалежно від прагматичних інтересів людини. Спробою ввести екологічні нормативи якості вод можна вважати рекомендацію критеріїв якості вод водних об'єктів з екологічних позицій (нарада держав-учасниць РЕВ в 1982 р). У Росії проведено значний комплекс досліджень, націлених на встановлення залежностей між концентрацією хімічних речовин у воді водних об'єктів і станом водних екосистем. В даний час запропоновані різні методи оцінки якості вод за біологічними показниками. Їх можна звести до трьох основних категорій: оцінка по індикаторним організмам, за структурою спільноти і за функціональними показниками активності біологічних процесів. Однак всі отримані результати залишилися на рівні рекомендацій для проведення біологічного моніторингу якості вод і визначення їх токсичності.

    При розробці нормативів вмісту забруднюючих речовин в атмосфері і повітрі робочої зони використовуються ті ж методичні прийоми, що і при визначенні ГДК речовин у воді водних об'єктів, тобто нормування якості повітряного середовища проводиться виходячи з антропоцентричної ідеології. Хоча відомо, що при тривалому присутності в атмосферному повітрі діоксиду сірки в межах гігієнічних ГДК має місце пошкодження лишайників і хвойних

    дерев, які більш чутливі до дії цього газу, ніж людина. Тільки в Свердловській області є три металургійні заводи з виробництва міді. Викиди діоксиду сірки цих підприємств досягають гігантських розмірів (табл. 1), знищуючи рослинність в радіусі 2 км і знижуючи продуктивність лісових екосистем на відстані до 6 км. А адже це лише близько 40% викидів даного з'єднання усіма підприємствами області.

    Таблиця 1

    Викиди діоксиду сірки мідеплавильному підприємствами Свердловської області, тис. Т / рік

    Всього по області Підприємство

    Рік ВАТ «Среднеуральский мідноплавильний завод» ВАТ «Кировградский мідноплавильний завод» Красноуральское ВАТ «Святогор»

    1999 367,488 57,917 29,073 66,189

    2000 424,260 56,003 40,721 65,491

    Встановлення значень ГДК речовин в атмосферному повітрі проводиться в експериментальних умовах по окремим речовинам без урахування їх синергізму. При цьому не розглядається кумуляція речовин, що випадають з атмосфери на підстилаючої поверхню, яка може привести до підвищення ГДК нормованих речовин в грунтах і сільськогосподарських рослинах.

    Система нормування вмісту забруднюючих речовин у грунтах в даний час також недосконала. До 1971 р в нашій країні (як і за кордоном) санітарно-гігієнічне нормування хімічних речовин в грунтах не проводилося. У 1976 р були розроблені «Методичні рекомендації щодо встановлення ГДК хімічних речовин в грунті» (в 1982 р вони були перевидані).

    Принципи нормування хімічних речовин в грунті дещо відрізняються від принципів їх нормування в воді водойм, атмосферному повітрі і харчових продуктах. Це пов'язано з тим, що основне надходження хімічних речовин з грунту в організм людини відбувається не з грунтом, а через контактують з нею середовища (воду, повітря, рослини) за такими біологічним ланцюгах міграції, як грунт - рослина - людина; грунт -атмосферні повітря - людина; грунт - вода - людина. З метою визначення лімітує показника і величини ГДК хімічної речовини в грунті проводять лабораторні експерименти по обгрунтуванню порогових концентрацій за шістьма показниками шкідливості (органолептическому, загальносанітарною, фітоаккумуляціонному, міграційно-водному, міграційно-воздуш-ному, санітарно-токсикологічному). Оцінка кожного показника шкідливості проводиться шляхом визначення граничної концентрації хімічної речовини в грунті за відповідним показником. Той з шести показників шкідливості, який має найменшу порогову величину, обирають в якості лімітує.

    Існуюча в даний час система санітарно-гігієнічного нормування вмісту хімічних речовин в грунті враховує і

    екологічні аспекти, так як включає визначення граничної концентрації речовини в грунті за загальносанітарною показником шкідливості, який передбачає існування грунту як природного тіла, населеного мікроорганізмами різних фізіологічних груп.

    Недоліком даної системи нормування є робота з хімічно чистими речовинами, неврахування процесів синергізму і антогонізму речовин, можливості освіти в навколишньому середовищі проміжних більш токсичних продуктів. Дані процеси в даний час присутні повсюдно в зв'язку з комплексним забрудненням природного середовища, що особливо характерно для районів зі значним розвитком гірничодобувної, металургійної та хімічної галузей промисловості. Крім того, експериментальне обгрунтування ГДК хімічних речовин в грунті рекомендується проводити на моделі грунту, що імітує екстремальні грунтові умови, які передбачають максимальне надходження хімічної речовини з грунту в атмосферне повітря, воду і рослини. Підґрунтям такого типу за механічним складом, що володіє максимальною фільтрує, мінімальної сорбційної і поглинаючою здатністю, вважається піщаний грунт. Хоча передбачається, що в кожному з грунтово-кліматичних районів дані ГДК будуть коригуватися з урахуванням регіональних факторів, таких як температура і вологість грунту, вміст гумусу, рН, пористість, бактеріальна забрудненість, дана робота в основному не проводиться, використовуються єдині для всіх регіонів ГДК хімічних речовин в грунтах.

    В системі нормування забруднюючих речовин в грунтах в якійсь мірі відображена можливість подальшої їх міграції в водні об'єкти і атмосферу, а також транслокації в рослинність. Порогова концентрація за даними показниками - це кількість токсикантів в грунті, при якому концентрація в сільськогосподарських рослинах, грунтових водах і атмосферному повітрі не перевищує ГДК відповідно для харчових продуктів, води водойм і атмосфери. Однак слід зазначити, що ГДК в ґрунтах встановлювалися досвідченим шляхом, незалежно від джерел забруднення, якими є викиди промислових підприємств, запилювання відвалів і шламосховищ, внесення добрив. Тому в даний час не встановлені гранично допустимі шкідливі впливи на грунту, хоча були спроби пов'язати вміст забруднюючих речовин в грунтах з їх концентраціями в приземному шарі атмосфери на протязі певних часових інтервалів.

    Критика санітарно-гігієнічних ГДК ведеться не тільки з-за їх антропоцентриського спрямованості, але і внаслідок того, що єдині значення ГДК застосовуються для всіх регіонів країни. В даний час в літературі часто піднімається питання про необхідність встановлення регіональних значень ГДК, а також про вибір пріоритетних регіональних показників, які повинні контролюватися в першу чергу.

    На наш погляд, встановлення регіональних значень ГДК речовин повинно полягати не в ослабленні вимог до їх величиною в ряді середовищ внаслідок високих значень фонових концентрацій в грунтах та,

    відповідно, у водних об'єктах. Більш правильним буде поступове посилення вимог до значень ГДК речовин по санітарнотоксікологіческім показниками шкідливості для грунтів, атмосферного повітря та води в регіонах з високим забрудненням компонентів довкілля одними і тими ж речовинами. Висока забрудненість навколишнього середовища призводить до перевищення надходження в організм людини максимально допустимої добової дози речовини. Сказане вище стосується в першу чергу до районів з розвиненою гірничодобувною і переробної галузями промисловості. Для даних територій висока забрудненість повітря внаслідок викидів в атмосферу забруднюючих речовин підприємствами і цвітіння відвалів і шламосховищ поєднується зі значними концентраціями тих же речовин у водних об'єктах, грунтах, а також у сільськогосподарській продукції, вирощеної на забруднених сільськогосподарських угіддях. Крім

    того, врахування регіональних умов повинен передбачати неоднакові гідрохімічні особливості природних вод, що склалися під впливом місцевих геохімічних особливостей територій. В даний час завдяки роботам А.П. Виноградова [5], В.В. Ковальського [6] і ряду інших дослідників не викликає сумніву наявність біогеохімічних провінцій, що відрізняються рівнем вмісту в грунтах і рослинності різних хімічних елементів. Це впливає і на хімізм поверхневих вод, і на особливості поведінки забруднюючих антропогенних речовин в різних геохімічних умовах. Встановлено, що токсичні властивості різних елементів по-різному проявляються в воді різної жорсткості, і цей факт вже знайшов відображення в стандартах якості вод для країн Європейського співтовариства. Однак до сих пір регіональний підхід до нормування якості поверхневих вод знаходиться на стадії обговорення і декларування в різних документах. Його впровадження неможливо через слабку вивченість потоків забруднюючих речовин від джерел освіти, їх поведінки в компонентах навколишнього середовища різних регіонів Росії, що відрізняються природними умовами та специфікою антропогенних навантажень.

    Таким чином, основними особливостями прийнятої в даний час системи нормування якості навколишнього середовища відповідно до хімічними показниками є:

    антропоцентристська спрямованість;

    нормування концентрацій забруднюючих речовин по окремих компонентах навколишнього середовища (за деяким винятком), без урахування подальшої їх міграції;

    визначення значень ГДК для чистих речовин, без урахування їх синергізму або зниження токсичної дії при спільному перебуванні ряду речовин в конкретному компоненті природного середовища;

    визначення ГДК дослідним шляхом в процесі експериментів, умови яких відрізняються від природних умов, що хоча і створює запас міцності в встановлених значеннях ГДК речовин, але не враховує різноманіття форм знаходження речовин в природних середовищах;

    неврахування того факту, що в організм людини одне і те ж речовина надходить не з одного якого-небудь компонента навколишнього середовища, а з декількох одночасно (аліментарний, аерогенної, водний).

    Нормування техногенних впливів на навколишнє середовище

    Відповідно до існуючої системою нормування значення ГДК речовин в певних середовищах, а також з низкою інших кількісних і якісних показників стану компонента природного середовища повинні служити орієнтирами для розробки нормативів гранично допустимих шкідливих впливів на навколишнє середовище, в тому числі на грунту, рослинність, біоту, поверхневі і підземні водні об'єкти і атмосферу. Затверджено методичні вказівки по розробці нормативів гранично-допустимих шкідливих впливів на поверхневі і підземні водні об'єкти. Зокрема, в «Методичних вказівках по розробці нормативів гранично допустимих шкідливих впливів на поверхневі водні об'єкти» визначено загальні принципи розробки цих нормативів. Однак внаслідок невивченості питань, що стосуються відповідної реакції навколишнього середовища, в тому числі водних об'єктів, на певний вид, потужність і тривалість антропогенного навантаження, користуватися даними методичними рекомендаціями в даний час неможливо.

    Найбільшою мірою наука наблизилася до визначення гранично допустимої маси шкідливих речовин, яка може надійти в водний об'єкт, не перевищуючи значення ГДК в контрольному створі водного об'єкта певної категорії водокористування. Розроблено законодавчу базу, що стосується скидів у водні об'єкти забруднюючих речовин із стічними водами підприємств. Розрахунок гранично допустимого скидання стічних вод у водний об'єкт зводиться до прогнозу якості води в контрольному створі, що базується на рішенні диференціальних рівнянь або рівнянь в приватних похідних.

    Подальшим кроком на шляху розвитку системи нормування антропогенних впливів на водні об'єкти є розрахунок ПДС стічних вод для всього басейну річки або великого за розмірами водогосподарської дільниці з урахуванням всіх підприємств, які здійснюють скиди у межах басейну річки. При перевищенні ГДК контрольованих речовин в фоновому створі виходять з умов збереження (непогіршення) складу і властивостей води, що сформувалися під впливом природних факторів. Однак слід зазначити, що винуватцем погіршення якості вод у водному об'єкті вище скидання стічних вод часто не є природні фактори, а то ж підприємство, для якого розробляється ПДС, внаслідок аеротехногенного забруднення снігового покриву і грунтів викидами і подальшого змиву забруднюючих речовин у водні об'єкти. Навіть якщо фонові показники вибираються на підставі якості вод незабруднених ділянок водних об'єктів, розташованих на значній відстані від підприємства, слід мати на увазі, що вони також можуть перебувати під впливом його аеротехногенного викидів, оскільки перенесення

    забруднюючих речовин від підприємств металургійної промисловості або теплових станцій досягає 30 км і більше.

    В даний час доведено, що значна частина речовин надходить у водні об'єкти не тільки зі стічними водами, але і в процесі змиву дощовими і талими водами з поверхні водозбору. Однак розробленість питань визначення маси речовин, що надходить з тієї чи іншої частини водозбору, а також прогнозу якості вод в певному створі при надходженні забруднюючих речовин від дифузних джерел забруднення залишається на низькому рівні. Найбільшою мірою розроблені питання визначення надходження у водні об'єкти з розосередженим стоком біогенних речовин, що викликають евтрофірованіе природних вод (різних форм мінерального азоту, фосфору і калію). Для розрахунку виносу з водозбору в водні об'єкти біогенних речовин розроблений ряд методичних документів. Найбільш відомі методика Курського НДІ землеробства, тимчасові методичні вказівки, розроблені в 1981 р в РосНІІВХ, а також розроблені в 1989 р в Ленінграді рекомендації щодо розрахунку надходження біогенних елементів у водойми [7].

    Одним з останніх документів, що відображають дане питання, є «Методичні вказівки з розрахунку плати за неорганізований скид забруднюючих речовин у водні об'єкти» 1998 р видання, в яких надано рекомендації щодо розрахунку надходження забруднюючих речовин у водні об'єкти від різних об'єктів господарювання на водозборі. Розрахунки виносу забруднюючих речовин з водозбору, відповідно до даних вказівок, рекомендується проводити на основі емпіричних даних, отриманих в процесі спостереження за якісним складом схилового стоку на різних стокоформірующіх комплексах водозбору. Однак загальновизнаної методики прогнозування якості вод на ділянці водотоку або в контрольному створі при дифузному надходженні забруднюючих речовин в даний час не розроблено, хоча дослідження в даному напрямку проводяться.

    Таким чином, недоліком існуючої системи нормування техногенних впливів на водні об'єкти є недоліки дифузно надходять у водні об'єкти забруднюючих речовин, в тому числі в результаті аеротехногенного забруднення водозбору, відсутність достатньо повно розробленої теорії формування якості вод при розосередженому надходженні забруднюючих речовин.

    Для нормування впливу підприємств на навколишнє середовище через викиди в атмосферу для них розробляються проекти нормативів ГДВ. Суть цих нормативів полягає в дотриманні неперевищення середньодобової ГДК шкідливої ​​речовини в житловій зоні на висоті 2 м над поверхнею землі з урахуванням фонових концентрацій речовин, викинутих іншими джерелами в зоні впливу. Однак в даному випадку не враховується той факт, що викинуті в атмосферу забруднюючі речовини в кінцевому підсумку виявляться на підстильної поверхні. При цьому відбувається забруднення грунтів, знижується продуктивність сільськогосподарських угідь в разі знаходження їх в зоні впливу

    викидів великих промислових підприємств. Продукція, вирощена на таких землях, відрізняється підвищеним вмістом токсичних речовин. Концентрація важких металів у грунтах в зоні впливу великих металургійних комплексів може досягати значень, що перевищують значення ГДК в сотні разів. Токсична дія металів на грунти призводить до того, що порушується структура грунту, пригнічується активність процесів мінералізації азотовмісних органічних сполук і нітрифікації, внаслідок чого зменшується вміст в грунті рухомого азоту мінеральних сполук. Так, нікель в концентрації 5 г / кг ґрунту зменшував активність нітрифікації в грунті з рН 5,8 на 66%, а при рН 6,9 і 7,6 відповідно на 29 і 30%, при цьому в кислому ґрунті спостерігалося накопичення амонійного азоту . Крім того, встановлено, що газові викиди промислових підприємств впливають на активність мікробіологічних процесів, що знижує швидкість деструкційних процесів в грунтах. В даний час відомо, що забруднення грунтів важкими металами в комплексі з сірчистим ангідридом викликає: 1) зниження рН ґрунтового розчину; 2) зменшення буферної здатності грунтів відносно кислотних агентів; 3) інтенсифікацію процесів вивітрювання;

    4) вилуговування або іммобілізацію елементів живлення рослин; 5) винесення з грунтового профілю обмінного кальцію, що веде до руйнування грунтових агрегатів і активізації ерозійних процесів; 6) деградацію грунтової біоти; 7) втрату гумусу і незбалансоване стан родючості; 8) зниження доступності елементів живлення для рослин; 9) акумуляцію у верхніх горизонтах важких металів і сірки; 10) мобілізацію токсичних елементів (перш за все алюмінію) і підвищення загальної токсичності грунтів. Перераховані вище процеси погіршують структуру грунтів, зменшують її фільтраційні властивості, знижують ерозійну стійкість, що в свою чергу веде до підвищення коефіцієнта стоку і збільшення виносу в водні об'єкти забруднюючих речовин.

    Крім впливу на грунти відбувається токсичну дію викидів на рослинність. В першу чергу це характерно для великих металургійних комплексів, які за рік викидають в атмосферу десятки тисяч тонн сірчистого ангідриду, що перетворюють в результаті фотохімічних перетворень в атмосфері в сірчану кислоту. В результаті в радіусі приблизно 2 км від металургійних комплексів формується техногенна пустеля. На більш значних відстанях відзначається випадання з біоценозу найчутливіших до дії видів, знижується продуктивність фітоценозів.

    Дослідженнями, проведеними за кордоном, встановлено, що зростання хвойних дерев можливий в тому випадку, якщо концентрація двоокису сірки в повітрі протягом вегетаційного періоду не перевищує 80 мкг / м3. При концентрації двоокису сірки в повітрі 120 мкг / м3 маса утворюється деревини зменшується приблизно на 40%, а при концентрації 180 мкг / м3 -на 80%. Під впливом токсичного впливу відбувається зниження бонітету деревних порід, знижується видове багатство травяно-

    кустарничкового ярусу. Зазначені зміни, за дослідженнями ряду авторів, спостерігаються вже на відстані 6 км від металургійного комплексу. Незважаючи на явне негативний вплив викидів підприємств на біоту і в першу чергу на рослинність, до сих пір не затверджені екологічні нормативи гранично допустимого шкідливого впливу на рослинність або біоценози в цілому.

    Як вже говорилося вище, на відстані до 2 км відбувається майже повне вимирання рослинності і формування техногенної пустелі. Район техногенної пустелі відрізняється інтенсивним розвитком ерозійних процесів, гумусовий горизонт тут повністю відсутня, що перешкоджає закріпленню металів на місці їх випадання. Щорічно в період весняної повені та дощових паводків відбувається змив випадають в даному районі токсичних металів (як в розчинній формі, так і у вигляді суспензій) у водні об'єкти у величезних кількостях. При цьому формуються донні відкладення, що відрізняються значним вмістом металів, які в певних умовах можуть переходити в розчин, приводячи до вторинного забруднення вод.

    Таким чином, аеротехногенного викиди впливають на формування якості вод не тільки за рахунок накопичення забруднюючих інгредієнтів в сніговому покриві і подальшого їх надходження до водних об'єктів, а й опосередковано, через деградацію рослинного та грунтового покривів, є бар'єрами на шляху надходження токсичних речовин у водні об'єкти. Однак при нормуванні викидів в атмосферу дані факти ніяк не враховуються.

    Крім регламентації викидів і скидів в даний час нормується розміщення токсичних відходів. Діяльність більшості підприємств супроводжується утворенням значної кількості відходів, частина яких становить небезпеку для навколишнього середовища, в першу чергу для водних об'єктів. Це відноситься і до підприємств гірничодобувної та металургійної галузей промисловості, характерних для Уральського регіону.

    При видобутку і збагачення руд утворюються відвали розкривних порід і відходів збагачення. Отримання металів супроводжується утворенням шлаків і шламів, які у величезних кількостях скупчуються як на території підприємств, так і на прилеглих землях, часто знаходяться поблизу від водних об'єктів.

    Розробка проектів нормативів утворення відходів і лімітів на їх розміщення проводиться в країні зовсім недавно, після прийняття в 1998 р Федерального закону «Про відходи виробництва та споживання». Був прийнятий ряд підзаконних актів, таких як «Положення про ліцензування діяльності по поводженню з небезпечними відходами», «Правила розробки і затвердження нормативів утворення відходів і лімітів на їх розміщення», «Про порядок ведення державного кадастру відходів та проведення паспортизації небезпечних відходів», проте цього явно недостатньо. Деякий роз'яснення урядових постанов повинні були дати випущені слідом за ними методичні рекомендації, якими в даний час користуються розробники проектів нормативів і лімітів

    розміщення відходів. Один з основних документів в даній області нормування, який і визначає впровадження багатьох підзаконних актів, був випущений набагато пізніше. Йдеться про порядок затвердження критеріїв віднесення небезпечних відходів до класу небезпеки для навколишнього природного середовища. Саме клас небезпеки відходів визначає характер їх впливу на навколишнє середовище, ліміт на їх розміщення, а також плату за розміщення відходів. Названі критерії були затверджені наказом МПР Росії лише в липні 2001 р В основу віднесення відходів до того чи іншого класу небезпеки покладені гігієнічні нормативи по відношенню до речовин, які входять до складу відходів, а також концентрації речовин у відходах. Однак в даному документі не відображено, яким чином і в якій кількості токсичні речовини впливають на той чи інший компонент навколишнього середовища, не вказано, як враховувати природні особливості територій, на яких передбачається розміщувати відходи. Очевидно, це пов'язано з тим, що система нормування розміщення відходів знаходиться на стадії становлення, а також зі складністю класифікації щодо впливу на навколишнє середовище і розробки відповідної системи моніторингу.

    За даними Департаменту природних ресурсів на території Свердловської області основний річний обсяг освіти гірничо-промислових відходів складають розкривні і вміщують породи - 64,4 млн т (45%) і відходи збагачення - 60,8 млн т (42,4% загального обсягу), т. е. 87% накопичених в області відходів утворено при вилученні з надр мінеральних речовин. Більшу частину в річному обсязі накопичення відходів складають також попелошлакові відвали - 6,2 млн т (4,3%) і різні види металургійних шлаків - 2,8 млн т (1,9%). Основні види впливу на навколишнє середовище даних відходів - запилювання відвалів і шламосховищ, вилуговування металів з відвалів опадами в літній період і талими водами в період весняного сніготанення. Слід зазначити, що відвали розкривних порід, некондиційних руд і хвостів збагачення підприємств Уральського регіону містять значну кількість токсичних речовин, що відносяться до першого і другого класів небезпеки (миш'як, свинець, ртуть, кадмій), що характерно для більшості видобуваються руд. Так, згідно з даними

    А.Б. Шайкін [8], медноколчеданние руди Уралу містять такі хімічні елементи (табл. 2).

    Таблиця 2

    Вміст хімічних елементів в уральських медноколчеданних рудах, г / т

    Показник Сі 2п РЬ As Sb Cd Se

    Середній вміст в рудах 19000 19700 2900 710 91 1-10 120 52

    Умовний уральський кларк 50 60 10 20 10 0,003 0,2 0,05

    Кларк концентрації 380 328 290 35,5 9,1 30-300 600 1040

    Зазначені вище елементи містяться і безпосередньо в викидах металургійних комплексів, переробних медноколчеданние руди.

    Однак кількісні аспекти впливу відходів переробки і збагачення на навколишнє середовище висвітлені дуже слабо. якщо забруднення

    грунтів навколо відвалів ще якось відображено в літературі, то оцінка впливу відвалів розкривних порід і забалансових руд на формування якості поверхневих і ґрунтових вод практично не проводилася. Теоретичні аспекти міграції токсичних елементів, що містяться в колчеданових рудах Уралу, розроблені Е.Ф. Емлин [9]. Їм розглянута водна, в найбільшою мірою впливає на формування якості поверхневих вод, міграція цинку і кадмію з відвалів (табл. 3).

    Таблиця 3

    Коефіцієнт водної міграції цинку і кадмію в пріотвальних водах колчеданових родовищ Уралу

    Родовище Цинк Кадмій

    Зміст, г / л До зміст, г / л До

    Г Айская 18,00 7,4 0,1080 6,60

    Сібайскій 100,00 7,0 0,3800 10,40

    Учалимское 16,80 2,5 0,0550 2,60

    Бляванское 0,36 0,2 0,0034 2,10

    Дегтярское 27,75 12,3 0,1160 1,60

    Кабанский 1,10 3,7 0,0032 0,02

    Примітка. К - коефіцієнт водної міграції.

    Очевидно, вплив відвалів на водні об'єкти буде залежати від таких факторів, як початкова концентрація в відвалі токсичних речовин, кількість опадів, що випадають, фільтраційні властивості складають відвал порід, віддаленість від водного об'єкта, вік відвалу. При певному поєднанні зазначених вище факторів забруднення водних об'єктів токсичними речовинами може призвести до підвищення їх концентрацій до величин, у багато разів перевищують ГДК для водойм господарсько-пити-евого значення. Однак даний факт при отриманні лімітів на розміщення відвалів в даний час практично не враховується.

    Таким чином, аналіз системи нормування антропогенних впливів на компоненти природного середовища показує, що її недоліками є:

    неповний облік потоків забруднюючих речовин від підприємств в навколишнє середовище і їх накладення, що веде до посилення негативного впливу;

    відсутність обліку міграції забруднюючих речовин з одного середовища в іншу;

    неврахування опосередкованого впливу токсичних речовин, зокрема на водні об'єкти, через деградацію екосистеми водозбору.

    Найбільшою мірою дані зауваження відносяться до розрахунку гранично допустимих викидів в атмосферу, в процесі якого не враховується токсичну дію викидаються інгредієнтів на грунту, рослинність, природні води.

    Причиною ситуації, що склалася, очевидно, є складність даної проблеми, неможливість врахувати поведінку токсикантів в різних природних умовах, встановити загальні закономірності для безлічі надходять в навколишнє середовище забруднюючих речовин.

    Крім того, до теперішнього часу неврахованими залишаються багато матеріальні та енергетичні потоки від промислових підприємств в навколишнє середовище, не визначені шляхи їх перетину, відсутні геохімічні баланси підприємств. Виходом із ситуації, що склалася, є перехід до комплексної системи екологічного нормування, заснованої на врахуванні всіх потоків речовин від підприємства або комплексу підприємств в навколишнє середовище і оцінці стійкості природних екосистем до антропогенного впливу.

    Крім удосконалення нормативно-методичного забезпечення в сфері природокористування необхідно підвищення регулюючої ролі економічних механізмів. Це можливо при використанні вартісних оцінок природних ресурсів і повному визначенні збитків, нанесених конкретними підприємствами навколишньому середовищу, що дозволить на ділі реалізувати принцип «забруднювач платить».

    література

    1. Найнштейн С.Я. Міграція хімічних сполук в навколишньому середовищі як основа нормування їх вмісту в грунті // Міграція забруднюючих речовин в грунтах і суміжних середовищах. Л .: Гидрометеоиздат, 1980.

    2. Григор'єва І.Л., Штрітер Е.Е. Дослідження ролі розосереджених джерел забруднення в зміні якості грунтових вод // Тез. доп. IV Міжнар. конгр. «Вода: екологія і технологія». М., 2000..

    3. Джамалов Р.Г., Злобіна В.Л. Вплив складу атмосферних опадів на якість грунтових вод // Водні ресурси. 1997. № 6.

    4. Башкин В.Н., Кудеяров А.Ю. Змив азоту, фосфору і калію з водозбірних територій річок, дренуючих сільськогосподарські райони // Водні ресурси. 1981. № 6.

    5. Виноградов А.П. Біогеохімічні провінції та їх роль в органічній еволюції // Геохімія. 1963. № 3.

    6. Ковальський В.В. Геохімічна екологія. М .: Наука, 1974.

    7. Розрахунок надходження біогенних елементів у водойми для прогнозу

    їх евтрофікації і вибору водоохоронних заходів. М .:

    Агропромиздат, 1989.

    8. Шайкін А.Б. Токсичні елементи в відходах виробництва міді на Уралі // Изв. ВНЗ. Гірський журнал. 1997. № 11-12.

    9. Емлин Е.Ф. Техногенез колчеданових родовищ Уралу. Єкатеринбург, 1991.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити