Техногенный стресс окружающей среды Моздокского района Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 502.7

Н.А. Хоружий

ТЕХНОГЕННЫЙ СТРЕСС ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ МОЗДОКСКОГО РАЙОНА

Обоснована актуальность охраны окружающей среды в связи с ухудшением ее состояния в результате антропогенного воздействия. Даны рекомендации по реабилитации зон с кризисным и бедственным состоянием геологической среды.

Ключевые слова: загрязнение атмосферного воздуха, отработанные воды, геологическая среда, охрана окружающей среды.

Суммарные выбросы в атмосферу составляют порядка 15 тыс. тонн в год, в том числе автотранспортом

- более 14 тыс. т. При этом в Моздокском районе зарегистрировано более 25 тыс. единиц автотранспортных средств.

При проведении мониторинга выявлено, что при интенсивности транспортного потока более 800 ед/час в атмосферном воздухе регистрируются загрязняющие вещества в концентрациях, превышающих ПДК (рисунок)

Как видно из табл. 1 расчетные выбросы загрязняющих веществ от автотранспорта с каждым годом увеличиваются. Это приводит к загрязнению атмосферного воздуха. Один автомобиль в год выбрасывает в атмосферный воздух:

800 кг - оксида углерода (СО2), 40 кг

- оксида азота (КОх), 200 кг - различных углеводородов (СО) [А.Я. Гаев].

Стационарные предприятия выбрасывают в атмосферу 15 % твердых веществ и

85 % - жидких и газообразных. Самым крупным стационарным загрязнителем является МУП «Моздокские тепловые сети» - 150 т (15 % от общих выбросов) вредных веществ ежегодно, из которых основными загрязнителями являются СО, СО2. В структуре водопо-требления промышленные предприятия

потребляют до 1,5 % всей воды, сельское хозяйство, включая орошение и рыбхоз - 87 %.

Район является в Республике основным поставщиком воды из поверхностных источников. Это обусловлено развитой сетью ирригационных сооружений.

Около 3,4 млн. кубометров отработанной воды в год сбрасывается предприятиями в поверхностные водные объекты. Из них 99 % являются нормативно очищенными.

При расчете индекса загрязненности воды Терека выше Павлодольской плотины вода характеризуется как IV класса (ИЗВ = 2,88), а в районе города -III класса (ИЗВ = 2,20). Головное гидротехническое сооружение выполняет функции гидрогеохимического барьера, аккумулируя в донных отложениях верхнего бьефа токсичные компоненты

[3].

При проведении исследования экологического состояния реки Терек в районе сброса сточных вод с очистных сооружений г. Моздока пробы отбирались около трубы, на расстоянии 500 метров до и после сброса. Взятые пробы анализировались по 11 показателям: хлориды, сульфаты, нитраты, аммиак, жесткость, уровень рН, мутность, сухой ос-

Таблица 2 Резудьті

Взвешен шые вещества мг/л Хлорид ы мг/:

Вульфа' Ъ1.

Нитраты, мг/л

Ионы аммонйя^мг/л Жесткость мг*экв/л

П

С4в

8

Интеи

96т 0,88 сивні^^зь ч>.^

5Є

вві»

97—

,986

2,4

ПОІНН^Г^ поток.

Т058“

т

2,3

Перманганатная окисляемость мгО/л— її* Диоксид азота —*—Бзвешенны

АПК , мго/л----------------------------

4,52

Шб46

-4;97

-45,0

“45“

2

7

4 КС ид у гл (22056а

ж

Зависимость загрязнения атмосферного воздуха от интенсивности движения автотранспорта

Таблица 1

Расчет выбросов от автотранспорта на территории Моздокского района

Год 2000 2001 2002 2003 2004 2005

Количество автотранспорта (единиц)

14116 15277 15631 16664 17730 18359

Выбросы тыс. т/год

Оксид углеро- 11,31 12,22 12,51 13,33 14,18 14,69

да

Оксид азота 0,55 0,61 0,63 0,67 0,71 0,73

Углево- 2,83 3,05 3,22 3,33 3,55 3,67

дороды

таток, взвешенные частицы. Были использованы в работе следующие методики выполнения измерений: содержания хлоридов аргентометрическим методом; массовой концентрации ионов аммония фотометрическим методом с реактивом Несслера Содержание ионов аммония КН + в мг/дм3 вычисляются по формуле [1]:

С -1000я

Х=

(1)

где С - содержание ионов аммония, найденное по калибровочному графику, мг; U - объем пробы, взятой для ана-

3 ,

лиза, см ; п=1 при прямом определении ионов аммония, п= 10 при определении с предварительной отгонкой аммиака,

(т.к. для анализа используется 1/10 отгона); массовой концентрации нитрат -ионов фотометрическим методом с салициловой кислотой; рН потенциометрическим методом; перманганатной окисляемости методом Кубеля, сульфат

- ионов арбитражным методом; жесткости - комплекснометрическим методом, взвешенных частиц гравиметрическим методом; сухого остатка и мутности -гравиметрическим методом; химического потребления кислорода - титримет-рическим методом [1, 2]

Полученные экспериментально значения приведены в табл. 2.

Полученные результаты свидетельствуют о неблагополучном экологиче-

U

ском состоянии реки Терек. Как видно из таблицы - наблюдается превышение ПДК по мутности в 3.7 раза, а по содержанию взвешенных частиц в 2, 5 раза. Это можно объяснить поступлением в водоем взвешенных частиц, содержание которых практически соответствует ПДК. В связи с этим в речной воде увеличивается содержание сапрофитовой микрофлоры. Органическое вещество взвешенных примесей приводит к сильному росту химического потребления кислорода, как видно ХПК в исследуемых пробах, колеблется в пределах 1 -1,4 ПДК. Об активном загрязнении хозяйственно-бытовыми стоками, которые плохо очищаются на ОСК г. Моздока, свидетельствует присутствие большого количества ионов КН 4+. После очистки стоки сбрасываются с концентрацией ионов КН 4 + выше ПДК, перманганат-ная окисляемость и ХПК при этом не ниже ПДК. Если сравнить загрязнение реки нитратами в настоящее время и в 1998 году, то их концентрация увеличилась в 6,8 раз от 1,55 мг/л до 10,68 мг/л. За это же время концентрация азота аммонийного увеличилась в 8,1 раз от 1,17 мг/л до 1,38 мг/л.

Таким образом, очевидно, что экологическое состояние реки Терек продолжается ухудшаться и проблемы загрязнения становятся все более острыми. Причины, как видно из анализа стоков с ОСК г. Моздока, преимущественно антропогенные.

Для решения сложных экологических вопросов, связанных с загрязнением реки Терек, необходимо улучшить работу очистных сооружений, снизить вынос водой загрязнений с сельскохозяйственных угодий, а главное - прекратить сброс неочищенных стоков промышленными, коммунальными и сельскохозяйственными производствами.

Первопричинные факторы техногенного стресса известны: загрязненность почв и грунтовых вод тяжелыми металлами, нефтепродуктами и токсичными компонентами агрохимии, а воздуха - выхлопными газами.

Группировка почв по содержанию ТМ, выполненная по рекомендованной ЦИНАО градацией на 5 групп, показала, что основные массивы пахотных земель республики имеют низкое и среднее содержание определяемых тяжелых металлов (табл. 3). В то же время на части площадей наблюдается повышенное содержание свинца и кадмия, наибольшие площади загрязнения этими металлами имеются в Моздокском районе и др.

В то же время надо сказать, что наличие некоторых ТМ (меди, цинка) в почвах в пределах ПДК может выступать как положительный фактор. В данном случае низкое и среднее содержание этих металлов может служить источником питания для растений. В связи с этим важно определить оптимальные и предельно допустимые количества ТМ в различных почвах и разработать мероприятия по урегулированию их поступления в растения [4].

Таблица 3

Группировка почв по содержанию тяжелых металлов

Металл Обследовано тыс. га Содержание ТМ, % Средне-взве-шенное содер-жание, мг/кг

Цинк 143,2 44,8 44,2 10,8 0,2 - 18,1

Свинец 143,2 10,7 13,2 47,5 13,0 15,6 31,9

Кадмий 143,2 7,1 12,4 53,0 22,5 5,0 0,27

Медь 143,2 7,3 69,5 22,8 0,2 0,2 12,6

Никель 143,2 92,8 7,2 - - - 3,1

В отличие от воды и атмосферного воздуха, которые являются лишь миграционными средами, почва - наиболее объективный и стабильный индикатор техногенного загрязнения. Она четко отражает эмиссию загрязняющих веществ и их фактическое распределение в компонентах почв.

Почвенно-экологическую оценку проводят на основе свойств почв, климатических показателей и некоторых других особенностей территорий.

Почвенно-экологические показатели рассчитывают по следующей основной формуле:

Пэк = 12,5(2 - V) П • Дс

Г > 10° (Ку - Р) Кк +100А

(2)

где Пэк - почвенно-экологический индекс; V - плотность (объемный вес) почвы, г/см3 (в среднем для метрового слоя); 2 - максимально возможная плотность почв г/см3 при их предельном уплотнении; П - полезный объем почвы (в метровом слое); Дс - дополнительно учитываемые свойства почв; 10° - среднегодовая сумма температур более 100;Ку - коэффициент увлажнения; Р -поправка к коэффициенту; КК - коэффициент континентальности; А - итоговый агрохимический показатель.

Величину 12,5 вводят в формулу для того, чтобы привести определенную совокупность экологических условий к 100 единицам почвенно-экологического индекса.

Почвенно-экологические показатели для административных районов могут быть приблизительно рассчитаны на основе списков почв, усредненных агрохимических и климатических показателей.

По официальным данным ежегодно на предприятиях и свалках образуется до 150 тыс. т токсичных отходов и до 120 тыс. кубометров хозяйственнобытового мусора. Отходы 1-2 класса токсичности, заскладированные на сегодняшний день в местах временного захоронения в объеме до 2,5 т, представлены опилками, стружками и другими материалами, содержащими тяжелые металлы: свинец и цинк. По настоящему тяжелое состояние связано с хранением бытовых отходов. До 30 % их МУП «Спецавтохозяйство» вывозит в места захоронения со стихийных свалок. Неорганизованные и необустроенные свалки бытовых отходов, в силу агрессивности химического режима, возникающего в несортированных отходах, всегда являются отходами повышенной экологической опасности, ибо способствуют интенсивному загрязнению почв и грунтовых вод тяжелыми металлами.

Геоэкологическими исследованиями установлено, что загрязнение геологической среды нефтепродуктами среды является наиболее распространённым и опасным видом техногенного загрязнения. Оно связано с многолетними утечками авиационного керосина из демон-

тированного продуктопровода прирельсового склада и двух складов (ГСМ-1, ГСМ-2) военного аэродрома. Наблюдались утечки из «нового» продуктопро-вода, построенного в 1992 г., т.к. после ввода его в эксплуатацию утечки отмечались в виде капежа по резьбовым соединениям и из задвижек с расходом от 0,008 до 0,09 м3/сут на 1 смотровой колодец. С 2000г продуктопровод не эксплуатируется, авиационное топливо перевозится специальным автомобильным транспортом.

Описываемые очаги загрязнения геологической среды нефтепродуктами охватили лишь верхнюю часть образований верхнего плейстоцена, что оказывает вредное и опасное влияние, прежде всего на жизнедеятельность людей. Распространяясь с грунтовой водой и охватывая огромные площади, легкорастворимые углеводороды могут достигать р. Терек. К настоящему времени на рассматриваемой территории выполнена экологическая оценка фактического состояния элементов геологической среды и определение параметров загрязнения.

На Моздокском техногенном ореоле загрязнения нефтепродуктами, где сложилась чрезвычайно опасная экологическая ситуация, предложен комплекс организационно-технических мероприятий:

1. Для предотвращения дальнейших утечек нефтепродуктов и, особенно, авиационного керосина, произвести ревизионное обследование всех существующих продуктопроводов топливных коммуникаций, оборудования перекачивающих станций, складов ГСМ и т.д., после чего выполнить их качественный ремонт, либо замену, либо осуществить их полную или частичную ликвидацию.

2. Провести изыскания под проектные решения ликвидационных работ, в том числе, - уточнить современное ме-

стоположение плавающих линз керосина методом площадной газовой съемки.

3. Выполнить рекультивацию загрязненных почв и грунтов одним из рассмотренных методов (аэрирования, биологической рекультивации с использованием нефтеразлагающих биопрепаратов и реагентов, причем последние возможно использовать как на специальных полигонах, куда следует вывозить загрязненные почвы и грунты, так и непосредственно на месте способом полива, либо закачивания порций воды с добавками реагентов и биопрепаратов в загрязненные пласты через скважины) [6].

Особенно тревожная ситуация складывается со здоровьем населения района в результате влияние факторов техногенной нагрузки.

По определению Всемирной организации здравоохранения под здоровьем понимается состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезни и физических дефектов, как это достаточно широко распространено в общественном сознании.

Здоровье человека определяется воздействием целого ряда факторов: наследственность, образ жизни, качество среды обитания.

Основными факторами техногенного характера, оказывающими негативное влияние на здоровье, является химическое и физическое загрязнение окружающей среды. Важнейшими источниками химического загрязнения окружающей среды являются промышленные предприятия и автомобильный транспорт.

В условиях неблагоприятной социально-экономической и экологической ситуации здоровье населения района ухудшается. Половина жителей района употребляет воду, не соответствующую

гигиеническим требованиям из-за высокого содержания нефтесодержащих продуктов.

Одним из наиболее распространенных методов оценки состояния здоровья населения и его зависимости от экологических факторов является оценка показателей заболеваемости взрослого и детского населения, в том числе теми классами болезней, которые традиционно относят к числу экологически зависимых (болезни органов дыхания, болезни системы крови и кроветворных органов, новообразования, врожденные аномалии развития т.д.).

Медико-статистические данные свидетельствуют об ухудшении демографических показателей и показателей здоровья населения Моздокского района в последние 10-15 лет. По данным Загса в 2005 году в районе родилось 1224 малыша - на 13 меньше, чем в 2004г. Смертей было больше: в 2005 - 1287, 2004 - 1206. За две декады 2006 г. в районе появились на свет 74 ребенка, умерло 103 человека. В структуре причин смерти первое место занимают сердечнососудистые и онкологические заболевания. Показатель онкологической заболеваемости за последние годы возрос в 3,7 раз, т.е. на 100000 человек населения - более 2000 человек среди взрослого населения, среди детского населения - более 300.

На загрязненных территориях уровень заболеваемости населения - особенно детей - болезнями органов дыхания выше средне-российских показателей в 1, 5 раза. В классе болезней органов дыхания среди взрослого населения район вышел на третье место.

1. Биологический контроль окружающей среды (Под редакцией О.П. Мелиховой) - 2007.

При анализе динамики показателя заболеваемости детского населения в районе болезнями системы крови за 17 лет выявлен существенный рост. Количество заболеваний кровеносной системы и новообразований более чем вдвое превышает показатели десятилетней давности. Статистика показывает, что при сохранении нынешних тенденций через 10-15 лет может практически не остаться здоровых детей.

Необходим постоянный анализ распределения уровней загрязнения атмосферного воздуха, питьевой воды и продуктов питания, ибо законом РФ «О са-нитарно-эпидемиологи-ческом благополучии населения» (ст.51) утверждается право граждан на благоприятную среду обитания. Под ней подразумевается не только благоприятная окружающая среда, но и условия проживания, труда, отдыха, воспитания и обучения, питания, качества потребляемой или используемой продукции, которые не должны оказывать опасного и вредного влияния на организм человека настоящего и будущих поколений.

Первостепенными эколого-эконо-мическими задачами, решение которых позволяет существенно снизить техногенную нагрузку на окружающую природную среду, явились исследования процессов потерь энергии рельефа, основывающиеся на последовательном изучении отдельных элементов целостного природно-терри-ториального комплекса (земной коры, рельефа, воды, воздушных масс, сообществ живых организмов, образующих целостную материальную систему), при соблюдении порядка перехода от общих составляющих к частному.

------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2. Биохимические основы экологического нормирования /Под ред. М.В. Иванова, В.Н. Башкина. - М.: Наука, 1993 - 304 с.

3. Валасис А. Техногенный стресс. Чем он нам грозит?/ Моздокский вестник № 105, 2004 г.

4. Громова Т.А. Организационноэкономический механизм использования нарушенных и загрязненных земель / Г осударст-венное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт экономи-

ки, труда и управления в сельском хозяйстве». - Москва, 2004.-161с.

5. Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов аммония в очищенных сточных водах фотометрическим методом с реактивом Несслера. - Москва, 1995г.

6. Трощак С.А. Некоторые рекомендации по реабилитации зон с кризисным и бедственным состоянием геологической среды / Ж. Вестник МАНЭБ. - 2002.- № 2 (50). - С. 169171. ЕШ

— Коротко об авторе ---------------------------------------------------------

Хоружий Н.А. - аспирантка СКГМИ (ГТУ) г. Владикавказ, ведущий специалист - эксперт, ГУ «Дирекция по выполнению природоохранных программ и экологического образования», Е-mail: na19ta73@ mail.ru

ДИССЕРТАЦИИ

ТЕКУЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЗАЩИТАХ ДИССЕРТАЦИЙ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ И СМЕЖНЫМ ВОПРОСАМ

Автор Название работы Специальность Ученая степень

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

ПИНЧУК Алексей Васильевич Повышение эффективности гидроразмыва при скважинной гидродобыче разуплотненных руд КМА 25.00.22 к.т.н.