В РФ ртуть поступает в окружающую среду в основном со сточными водами, твердыми отходами и атмосферными выбросами предприятий.
В настоящее время на территории России складировано около 650 тыс. т отходов с содержанием ртути от 0,02 до 75%. Кроме того, ежегодно производится и складируется еще около 11 т.
Эмиссия ртути в России только с промышленными выбросами составляет 40 т в год, кроме того, в отходы ежегодно поступает около 47 т [1].
Соединения ртути особенно опасны из-за своей миграционной подвижности, способности накапливаться в живых организмах в высокой концентрации, особенно на верхних трофических уровнях экосистем, а также вследствие способности поражать различные системы и органы живых организмов. Многие опасные экологические ситуации в различных странах мира (в Японии - в 60-е годы прошлого столетия, Ирак и Гватемала - 70-е годы, Бразилия - 90-е годы) были связаны с отравлением ртутью.
Антропогенное загрязнение ртутью в Иркутской области имеет давнюю историю. Здесь нет действующих вулканов и достаточно крупных месторождений, поэтому фоновый уровень ртути в окружающей среде ниже среднемировых значений в 3-4 раза.
Еще до Октябрьской революции 1917 г. по берегам речек, впадающих в р. Ангару, старатели добывали золото и для очистки его от примесей использовали ртуть. На 1 г золота требовалось от 1 до 3 г ртути. По этой причине в тот период в водосборный бассейн нынешнего Братского водохранилища попало более 5 т ртути, примерно столько же добавилось по этой же причине за годы Советской власти.
Наглядным примером загрязнения окружающей среды ртутью в Байкало-Ангарском регионе в наше время является деятельность предприятий химической промышленности: ОАО «Усольехимпром» и ОАО «Саянскхимпласт». В 1941 г. на территорию нынешнего ОАО «Усольехимпром» было перевезено оборудование эвакуированного из Крыма Сакского хлорного цеха. Собственно получение хлора и каустика на ртутном катоде было запущено в 1970 г и этот цех функционировал вплоть до конца 1998 г. За 29 летний период его деятельности эмиссия ртути в атмосферу составила более 43 т. Со сточными водами было потеряно 870 т. В почвах промплощадки скопилось 1,5 тыс. тонн еще 800 т находятся в отвалах и шламонакопителях, откуда ртуть поступает в дренажные, грунтовые и поверхностные воды. Общие потери ртути в результате деятельности цеха ртутного электролиза составила 3,2 тыс. т. Среди всех отмеченных случаев профпатологии на предприятии ОАО «Усольехимпром» до 50% относится к хронической ртутной интоксикации [2].
Цех ртутного электролиза ОАО «Усольехимпром» не работает уже больше 11 лет, однако по-прежнему представляет высокую экологическую опасность. В 2007 году специалистами института геохимии СО РАН на промплощадке ОАО «Усольехимпром», прилегающей к ней территории и в акватории Братского водохранилища были проведены исследования. На основании исследований был сделан вывод о том, что ртутное загрязнение продолжает оказывать влияние на окружающую среду. На том месте, где находился цех ртутного электролиза содержание паров ртути в воздухе в теплое время года превышает ПДК в 1000 раз. Под землей, на месте где был цех ртутного электролиза ртуть образовала целое озеро, по оценкам специалистов, там находятся сотни тонн ядовитого металла. Есть он и в шламонаопителе ОАО «Усольехимпром», и в инженерных сетях предприятия. Постепенно, ртуть грунтовыми водами выносится в Братское водохранилище (по оценкам специалистов 0,3 т в год).
После закрытия цехов ртутного электролиза на ОАО «Усольехимпром» и ОАО «Саянскхимпласт» в Балаганском расширении Братского водохранилища наметилась тенденция к снижению ртутной нагрузки на экосистему водоема, однако загрязнение планктона, водных растений и рыб речного участка в районах, прилегающих к городам Усолье-Сибирское и Свирск характеризуется как высокое [3].
Установлена общая закономерность пространственного распределения ртути в компонентах биоты - концентрации металла в планктоне, водных растениях, мышцах рыб достигают свои максимальных значений на верхнем участке водохранилища и уменьшаются в направлении к нижней, приплотинной части. Средние содержания Нg в доминирующих по биомассе видах зоопланктона Daphnia galeata (удельное обилие 35-72 %) и Mesocyciops leuckari (13-42 %) на верхнем участке водохранилища находятся в интервале значений 0,42-0,66 мкг/г сухой массы. В таких же пределах изменяются концентрация Нg в водных растениях рдестах [4].
Наиболее информативными биоиндикаторами в отношении загрязнения водной среды ртутью являются ткани и органы рыб. В Братском водохранилище окунь наряду со щукой является замыкающим трофическим звеном, что обуславливает значительное, по сравнению с мирными видами рыб накопление ртути, особенно у крупных экземпляров. Наиболее высокие концентрации ртути в мышечной ткани всех исследованных видов рыб характерны для участка г. Усолье-Сибирское-Свирск, где у 75% рыб выявлено значительное превышение ПДК Нg (0,3 мкг/г сырой массы - для планктоноядных рыб, 0,6 мкг/г - для хищных). Для окуня - превышение составляет в 2-10 раз (1,2-6,0 мкг/г сырой массы), плотвы - в 2-3 раза (0,6-0,9 мкг/г сырой массы), леща в 2-4 раза (0,6-1,2 мкг/г сырой массы). Наиболее чистыми в отношении ртути являются нижний приплотинный участок водохранилища и некоторые заливы. В качестве фонового объекта для Братского водохранилища можно принять Иркутское водохранилище. Среднее содержания ртути в идентичных видах гидробиотов Иркутского водохранилища составляют для планктона и водных растений 0,005 мкг/г и 0,007 мкг/г сухой массы соответственно, для мышечной ткани рыб - 0,022 мкг/г сырой массы. В ряду «ранжирования» уровней накопления ртути в мышечной ткани изученные виды рыб располагаются в следующем порядке: карась-лещ-плотва-окунь-щука [5].
ПДК ртути для донных отложений не установлены, поэтому степень загрязнения водных объектов определяется отношением содержания ртути в окружающей среде к его фоновому значению.
Согласно [6] концентрация ртути в верхних слоях осадков пресных незагрязненных водоемов колеблется в интервале 0,01-0,3 мг/кг. В качестве фонового уровня содержание ртути в донных осадках можно взять Иркутское водохранилище, которое из всех водохранилищ Ангарского каскада в наименьшей степени подвержено техногенному воздействию.
Среднее значение концентрации ртути в донных отложениях, которое можно принять в качестве фонового, равно 0,04 мг/кг.
На участке Усолье-Сибирское-Свирск содержание ртути значительно повышается (среднее 0,14 мг/кг. В районе г. Свирска концентрация ртути колеблется в пределах 0,010-0,28 мг/кг.
Вышеприведенные данные отражают результаты проведенных 12-13 лет назад геохимических исследований.
Более поздние измерения (2004 год) позволили сделать вывод о резком увеличении концентрации ртути и в воде и в донных отложениях, а также о «размывании» основных скоплений ртутных загрязнений после осенних штормов на Братском водохранилище (перед ледоставом) [6].
Отмечается опасность повторного загрязнения ртутью [7], из донных отложений в воду в результате воздействия факторов техногенного характера. В частности, при строительстве перехода газопровода Ковыкта-Саянск по дну Братского водохранилища в зоне интенсивного ртутного загрязнения.
Вышеотмеченные факты позволяют сделать вывод о высокой динамичности процесса развития вторичного загрязнения ртутью из донных отложений в воду. Также можно предположить, что основные скопления ртутных загрязнений продолжают «расползаться» по направлению к плотине Братской ГЭС.
Автор предлагает осуществить мониторинг концентрации ртути в воде, и в поверхностном слое донных отложений Братского водохранилища с помощью спектрального фотоколориметра по заявке №2008150007, в результате которого выявятся локализованные места с наиболее высокой концентрацией ртутных соединений и скоплений металлической ртути. Систему спектральных фотоколориметров возможно создать на основе активизации водной среды с помощью индукционных токов, в результате чего селективными фотоэлементами можно выявлять локализованные скопления ртути и её соединений. Для проведения мониторинга ртутного загрязнения Братского водохранилища возможно применить спектральные фотоколориметры, размещенные на исследовательском судне. Суть работы спектрального фотоколориметра заключается в том, что на определенной глубине, в заданном месте, где размещен спектральный фотоколориметр, при подключении элекропитания к водной среде индуцируются вторичные короткозамкнутые токи, осуществляющие электролиз воды и всех, содержащихся в ней примесей. С помощью фотодатчика цифровая информация передается в каюту исследовательского судна, где после соответствующей обработки делаются выводы о концентрации того или иного элемента в водной среде [8].
Список литературы
- Reduction of atmospheric mercury emissions from Arctic countries / Arctic Council Action Plan / (ACAP), 2003, .
- Рихванов Е. Серебро живое и мертвое. / Волна. - 2000. №1 С. 10-29.
- Леонова Г.А., Андрулайтис Л.Д., Демин А.И., Храмцов В.А. Источники поступления техногенной ртути в Братское водохранилище и аккумуляция ее промысловыми видами рыб // Экология промышленного производства. - 2002. №3. С. 23-29.
- Леонова Г.А., Андрулайтис Л.Д. Ртуть в экосистеме Братского водохранилища // Экология промышленного производства. - 2006. №1. С. 12-17.
- Леонова Г.А., Кузнецова А.И., Чума-кова Н.Л., Андросова Н.Б. Биогеохимический подход к оценке современного состояния некоторых водохранилищ Сибири (Иркутское, Братское, Новосибирское). // Актуальные проблемы рационального использования биологических ресурсов водохранилищ. Рыбинск. Изд-во ОАО «Рыбинский дом печати». - 2005. С. 178-179.
- Коваль П.В., Руш Е.А., Удодов Ю.Н., Королева Г.П., Андрулайтис Л.Д., Зарипов Р.Х. Геоэкология: воздействие сосредоточенного источника ртутного загрязнения на компоненты природной среды Приангарья. / Инженерная экология. - 2004. №-6 С. 18-45.
- Бутаков Е.В., Рязанцева О.С., Пархоменко И.Ю. Геоэкология: формы ртути в осадках Братского водохранилища и оценка вторичного загрязнения воды при взмучивании. / Инженерная экология. - 2008. №-1. С. 40-52.
- Вертинский А.П. Возможности применения индукционных токов для демеркуризации Братского водохранилища. / Моделирование неравновесных систем. - 2009. Красноярск. 2009. С. 47-49.
Библиографическая ссылка
Вертинский А.П. К ВОПРОСУ О РТУТНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ТЕХНОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ БАЙКАЛО-АНГАРСКОГО БАССЕЙНА // Современные наукоемкие технологии. – 2010. – № 9. – С. 66-70;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=25337 (дата обращения: 04.12.2024).