Оценка возможных экологических рисков и динамики изменения состояния окружающей среды в районе Солзанской промышленной площадки ОАО "БЦБК"

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОЦЕНКА ВОЗМОЖНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ И ДИНАМИКИ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РАЙОНЕ СОЛЗАНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЛОЩАДКИ ОАО «БЦБК»

А.В. Богданов, А.С. Шатрова, А.И. Шкрабо

Аннотация

В статье представлены данные по оценки состояния объектов окружающей среды в районе Солзанской промплощадки ОАО «Байкальский ЦБК». В ходе проведения исследований было установлено превышение нормативных показателей некоторых загрязняющих веществ в почве. Также была проведена оценка токсичности почв промплощадки ОАО «БЦБК».

Ключевые слова: ОАО «Байкальский ЦБК», загрязнение почв, тяжелые металлы, мониторинг, токсичность.

Abstract

The article presents data on the assessment of the state of environmental objects in the area of the Solzan industrial site of «the Baikal Pulp and Paper Mill». In the course of the research, it was established that the normative indices of some pollutants in the soil were exceeded. An assessment was made of the toxicity of the soils of the industrial site of «the Baikal Pulp and Paper Mill».

Keywords: the Baikal Pulp and Paper Mill, soil pollution, heavy metals, monitoring, toxicity.

Введение

Ликвидация накопленного вреда окружающей среде, вследствие хозяйственной и иной деятельности, в условиях возрастающей экономической активности и глобальных изменений климата является одной из целей государственной политики в сфере обеспечения экологической безопасности, необходимой для благоприятной жизни человека и устойчивого развития экономики. Согласно указу Президента Российской Федерации от 19.04.2017 г. № 176 «О Стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года» ежегодно, на территории РФ образуется 4 млрд. тонн отходов, при этом перерабатывается около 40% и свыше 30 млрд. тонн отходов накоплено в результате прошлой хозяйственной деятельности. По итогам инвентаризации территорий РФ к 2017 году выявлено 340 объектов накопленного вреда окружающей среде, являющихся источником потенциальной угрозы жизни и здоровью 17 млн. человек. При этом отходы физико-химической очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности представленные, как правило, коллоидными осадками шлам-лигнина вносят огромный вклад в основную массу отходов, которые к настоящему времени не удалось утилизировать. Одним из таких примеров являются накопленные отходы прошлых лет ОАО «Байкальский ЦБК» (ОАО «БЦБК»). Предлагаемые варианты утилизации осадка такие, как омоноличивание с применением извести или золы, обработка солями железа, вермикулирование, транспирация или их простое захоронение к настоящему времени в практике не нашли никакого применения. Карты-накопители ОАО «БЦБК», объемом более 8 млн. м³, расположены в сейсмо- и селеопасной зоне на площади более 145 Га [1-2]. Опасные отходы находятся в двухстах метрах от населенных пунктов и четырехстах метрах от оз. Байкал, который отнесен ЮНЕСКО к объектам мирового наследия и представляют собой огромную социально-экологическую опасность. Таким образом, разработка экологически безопасной технологии комплексной переработки осадков шлам-лигнина, которая базируется на принципах наилучших доступных технологий, при обращении с отходами, является крайне актуальной задачей для всего Байкальского региона. Работа выполнена в рамках ФЦП "Охрана озера Байкал и социально-экономическое развитие Байкальской природной территории на 2012-2020 годы", государственной программы Иркутской области «Охрана окружающей среды на 2014 - 2020 годы» и хозяйственно-договорной темы по проекту «Реализация мероприятий по ликвидации негативного воздействия отходов, накопленных в результате деятельности ОАО «БЦБК».

Для оценки возможных экологических рисков и динамики изменения состояния окружающей среды в районе промышленной площадки карт-накопителей ОАО «БЦБК» в период с 2012-2017 гг. отбирались и анализировались образцы проб почв, растений, подземных и надшламовых вод, осадков. Исследования проводились в аккредитованной лаборатории экологического мониторинга природных и техногенных сред ФГБОУ ВО «ИРНИТУ» ROCC RU.0001.518897. На рис. 1 изображен космический снимок района расположения карт накопителей Солзанской площадки ОАО «БЦБК», на котором нанесены точки отбора проб объектов окружающей среды. При этом первая цифра соответствует номеру карт-накопителей, а вторая порядковому номеру отобранных вблизи данной карты-накопителя образцов. Также осуществлялся отбор проб вдоль автомобильной дороги М55 (а.д.1, а.д.2 и а.д.3).

Содержание металлов в пробах объектов окружающей среды определяли с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии на атомно-абсорбционном спектрофотометре АА-7000 (SHIMADZU, Япония) и методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой на приборе ICPE-9000 (SHIMADZU, Япония), анионы и катионы измерялись методом капиллярного электрофореза на приборе «КАПЕЛЬ-105М», органические вещества флуориметрическим методом на анализаторе жидкости «ФЛЮОРАТ-02-3М», а также с применением газовой хроматомасс-спектрометрии на приборе GCMS - QP2010 Plus. Подготовка проб и выполнение анализов выполнились по методикам ПНД Ф 16.1:2.3:3.11-98, ПНД Ф 16.1:2.21-98, ПНД Ф 16.1:2.3:3.44-05.

Рис. 1. Космический снимок (Картографические данные: Google) и точки пробоотбора объектов окружающей среды на Солзанской промплощадке ОАО «БЦБК»

В ходе проведения аналитических исследований было установлено, что содержание некоторых загрязняющих веществ в объектах окружающей среды на порядок превышает нормативные показатели и региональный фон химических элементов, содержащихся в почвах района Южного Прибайкалья [3](рис. 2).

Рис. 2. Сравнение среднего содержания металлов в отобранных образцах почвы на Солзанской площадке в 2017 году с региональным фоном концентраций в почвах района Южного Прибайкалья и с гигиеническими нормативами

Анализ полученных данных мониторинга состояния объектов окружающей среды в значительной степени соответствуют полученным данным пяти прошлых лет (среднее отклонение не превышает 5-10%) [4](табл. 1).

Таблица 1

Среднее содержание загрязняющих веществ в почве вблизи промплощадки ОАО «БЦБК»

По полученным данным был рассчитан суммарный показатель загрязнения почв z, который позволяет провести оценку степени опасности загрязнения почв комплексом тяжелых металлов. В табл. 2 отображены значения z в зависимости от точки отбора проб с указанием координат. Как видно из табл. 2, вся почва относится к умеренно опасной категории загрязнения почв.

Таблица 2

Определение значений суммарного показателя загрязнения почв z на Солзанской промплощадке

С применением программы Surfer построена схема распределения суммарного показателя загрязнения почв z на Солзанской промышленной площадке (рис. 3)

Рис. 3. Схема распределения суммарного показателя загрязнения почв z на Солзанской промплощадке ОАО «БЦБК»

Как видно из рис. 3, все полученные значения суммарного показателя загрязнения почв больше 16, что относит их к умеренно-опасной категории, и, согласно МУ 2.1.7.730-99 характеризуется повышенным уровнем общей заболеваемости населения. Стоит отметить, что Слюдянский район, на котором располагается ОАО «БЦБК» относится к наиболее неблагополучным территориям области по уровню первичной заболеваемости злокачественными новообразованиями в среднем за 5 лет [5].

Наиболее загрязненной является почва вблизи карт-накопителей №4-7, это может быть связано с тем, что на поверхности данных карт размещены отходы зол ОАО «БЦБК» и ТЭЦ, которые за счет их выветривания мигрируют с поверхности карт в окружающую среду.

Также были проведены исследования почв на ее фитотоксичность, где в качестве тест-объекта был выбран кресс-салат (Lepidiumsativum) и набиотоксичность с использованием двух тест-объектов - водоросли хлорелла (ChlorellavulgarisBeijer) и дафнии (DaphniamagnaStraus).

Для определения фитотоксичности почвы с Солзанской промплощадкиОАО «БЦБК» было взято четыре объединенные пробы; первая проба, состоящая из почвы вблизи карт-накопителей №1-3 (точки отбора 1.1, 1.2, 2.1, 2.2, 3.1, 3.2), вторая из почвы вблизи карт-накопителей №4-7 (точки отбора 4.1, 4.2, 5.1, 5.2, 6.1, 6.2, 7.1, 7.2), третья из почвы вблизи карт-накопителей №8-10 (точки отбора 8.1, 8.2, 9.1, 9.2, 10.1, 10.2) и четвертая из почвы вблизи автодороги (точки отбора а.д.1, а.д.2, а.д.3). Выращивание семян кресс-салата (Lepidiumsativum) происходило в чашках Петри, при этом, в качестве контроля, выступала дистиллированная вода [6-7].

Исследования на фитотоксичность показали, что по сравнению с дистиллированной водой всхожесть семян кресс-салата, выращенных на водной вытяжке из почвы, отобранной на площадке ОАО «БЦБК» снижается на 15-38%, в зависимости от точки отбора, также страдает корневая система (средний размер корней у кресс-салата, выращиваемого на дистиллированной воде - 8,9 см, на почве - от 2,1 до 4,3 см). Самая низкая всхожесть семян наблюдается у почвенной вытяжке вблизи карт-накопителей № 4-7, что почти на 40% ниже, чем у контроля. На основании полученных данных были определены такие показатели, как энергия и дружность прорастания, скорость прорастания (табл. 3).

Таблица 3

Показатели биотестирования водной вытяжки из почвы, отобранной на Солзанской промплощадке

Как видно из табл. 3, наиболее токсичной оказалась водная вытяжка из почвы, отобранной вблизи карт-накопителей №4-7 (точки отбора 4.1, 4.2, 5.1, 5.2, 6.1, 6.2, 7.1, 7.2), что коррелирует с суммарным показателем загрязнения почв z, который относит почвы к умеренно-опасной категории.

Таким образом, на основании имеющихся результатов можно сделать предположение об установлении некоторой стабилизация содержания загрязняющих веществ в объектах окружающей среды и возможном достижении их максимальной концентрации. Однако это не говорит о наступлении какого-то стабильного экологического баланса, поскольку его нарушение возможно в любое время под воздействием извне различных природных или техногенных факторов (сель, землетрясение более 9 баллов, использование необдуманных технологический решений). Для получения более полной информации о влиянии карт-накопителей Солзанской промплощадки ОАО «БЦБК» на объекты окружающей среды необходимо провести ряд дополнительных специализированных исследований.

фитотоксичность почва металл

Библиографический список

1) Федотов К.В. Рекуперация осадков карт-накопителей ОАО «Байкальский ЦБК» / К.В. Федотов, А.В. Богданов, А.С. Шатрова // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2013. - № 10., С. 60.

2) Богданов А.В. Использование накопленных отходов целлюлозно-бумажной промышленности в качестве компонентного сырья для получения цементов / А.В. Богданов, А.С. Шатрова, О.Л. Качор // Экология и промышленность России. - 2017. - № 11. С. 15-19.

3) Гребенщикова В. И. Геохимия окружающей среды Прибайкалья, Байкальский геоэкологический полигон / В.И. Гребенщикова, Э. Е. Лустенберг, Н. А. Китаев и др., - Новосибирск, изд-во «ГЕО», 2008 г. - 235 с.

4) Богданов А.В. Мониторинг и рекультивация земель, нарушенных в результате деятельности ОАО «Байкальский ЦБК» /А.В. Богданов, А.С. Шатрова // Материалы научной конференции с международным участием «Почвы холодных областей: генезис, география, экология (к 100-летиюсо дня рождения профессора О.В. Макеева)», 2015 г. - Издательство БНЦ СО РАН, г. Улан-Удэ - С. 88-90.

5) Оценка влияния факторов среды обитания на здоровье населения Иркутской области. Информационно-аналитический бюллетень за 2014 год. - Иркутск, 2015. - 50 с.

6) Маячкина Н.В. Особенности биотестирования почв с целью их экотоксикологической оценки / Н.В. Маячкина, М.В. Чугунова //Вестник Нижегородского университета им. H.H. Лобачевского серия Биология. 2009. -№ 1. - С. 84-93.

7) Sheppard, S.C., Evenden, W.G., Abboud, S.A. A plant Life-Cycle Bioassay for contaminated soil, with comparison to other bioassays: mercury and zinc. Arch. Environ. Contam. Toxicol., 25, pp.27-35

Размещено на Allbest.ru