- всероссийское хранилище химического оружия, расположенное в Почепском районе.
Экология-наука будущего
В настоящее время проблемам, связанным с состоянием окружающей среды уделяется все большее внимание. Актуальными становятся темы о нарушениях в хозяйственной деятельности предприятий влекущих за собой экологические проблемы. Однако эти темы попадают в поле зрения тогда, когда факт нарушения на лицо. Но как определяются рамки норм контроля, каким образом он ведется и самое главное кем? Рассмотрим эти вопросы на примере столь актуальной для нашей области нефтедобычи.
Все чаще нам приходится сталкиваться с понятием мониторинга состояния окружающей или природной среды, когда речь заходит в СМИ об экологии. Согласитесь, довольно громоздкое и трудное в восприятии выражение, все слова по отдельности довольно просты, но в таком объединении не всегда доступны для понимания. Итак, остановимся поподробнее, мониторинговые наблюдения - систематические наблюдения за состоянием исследуемого объекта, оценка и прогноз последующих изменений в результате воздействия различных факторов, если мы говорим об экологии, то под исследуемым объектом мы понимаем природу, а под факторами различные природные и антропогенные (обусловленные деятельностью человека) воздействия. Но стоит отметить, что это не просто пассивное созерцание, мониторинг предполагает под собой также оценку "увиденного", в нашем случае - имеет ли место факт загрязнения или нет, а также возможный прогноз - как тот или иной фактор может повлиять в будущем на всю картину в целом. Прогнозу часто отводиться очень незначительное значение, что очень не радует, т.к. чаще всего задачей наблюдателей является не только обнаружение загрязняющих веществ, но и попытка предсказать возможное загрязнение, чтобы заблаговременно его выявить и принять все меры к его недопущению.
Для того чтобы определить экологическое состояние специалисту необходимо данные по трем показателям: состояние поверхностных вод, подземных, почв. Позже остановимся на каждом из них поподробнее, а сейчас стоит сказать, что из особенностей пробоотбора стоит отметить наличие фоновых и контрольных точек. Это значит, что всегда существуют пункты, которые располагаются на исследуемой территории, так что влияние на них нефтедобычи минимально, это часто участки близлежащих лесов или просто возвышенные территории, это и есть фоновые точки. Они нам необходимы, для того чтобы посмотреть, какой "фон" у нас, ведь не исключены случаи, когда мы сталкиваемся просто с природным повышенным содержанием какого либо химического элемента - если рядом месторождение серы то мы немудрено, что в округе содержание его будет повышенным. Это конечно редкий случай, но главное здесь понять, зачем возникает необходимость в таких точках. Другие точки это контрольные они располагаются специально именно так чтобы "ловить" загрязнение, если таковое имеется обычно это низины, устья рек, т.е. места, естественные накопители загрязняющих веществ, если и имела место какая-либо авария, утечка то, взяв на анализ пробу с таких точек, мы сразу это установим.
Все мы хотим, чтобы экологическое состояние окружающей природы улучшалось, мы не хотим дышать грязным воздухом, пить хлорированную воду. Хотелось бы, что бы после прочтения этой статьи у читателей зародился интерес к экологии как к науке, ведь бытует мнение, что если ты эколог значит, твоя работа просто собирать мусор, это не так. Я на одном примере попытался продемонстрировать, что собой представляет эта наука, что это сложный и многоступенчатый процесс, описывающий характер взаимодействия человека и природы.
Что это не наука "одного дня", она учит нас думать на шаг вперед, совмещать свои потребности с природным потенциалом, чтобы они гармонировали, а не подавлялись одно другим. Нам с вами решать, что мы оставим после себя своим детям и внукам, будет это пустая и использованная до последней капли чистой воды, до последнего дерева умирающая земля или все-таки зеленеющий мир, где человек научится жить с природой в гармонии.
Экологическая обстановка в Брянске
Анализ экологических проблем города Брянска свидетельствует о том, что несмотря на осуществление за последние годы комплекса природоохранных мероприятий экологическая обстановка в городе остается неблагоприятной. Об этом сообщили в «Ростехнадзоре» по Брянской области.
Главной водной артерией области и города является река Десна, которая вместе со своими крупными притоками дает 63% всего годового стока области.
Наиболее крупные загрязнители водных ресурсов - промышленные предприятия города Брянска и МУП «Брянский городской водоканал», которые сбрасывают около 60% всех загрязнений области. Поверхностные сточные воды практически не подвергаются очистке перед выпуском в водоемы, неся с собой большое количество органических, взвешенных веществ и нефтепродуктов.
В реки Десна, Болва, Снежеть без учета поверхностного стока поступает за год около 1000 тонн органических загрязнений, 1300 тонн взвешенных веществ, 7 тонн нефтепродуктов и других загрязнений. В результате в водных объектах ниже выпусков, превышение по отдельным ингредиентам составляет 3-5 ПДК, а по азоту аммонийному -14 ПДК.
Брянская городская станция аэрации, из-за продолжительного срока эксплуатации и неравномерного распределения нагрузки по очередям, работает неэффективно, не отвечает современным требованиям экологической безопасности, перегружены по объему поступающих сточных вод и не в состоянии обеспечить их очистку. Вследствие чего в р. Десна со сточными водами сбрасываются сотни тонн загрязняющих веществ.
Вызывает особую тревогу состояние иловых карт очистных сооружений, расположенных в черте города на берегу реки в водоохранной зоне. На иловых картах скопилось большое количество осадка (за 2005 год образовалось 6 192,62 тонны ила, всего накоплено - 106 984,8 тонны), что может привести к прорыву ограждающих дамб и залповому сбросу концентрированных загрязнений в реку Десна.
Назрела острая необходимость строительства 3-й очереди очистных сооружений в г. Брянске с объектами илового хозяйства. Но из-за больших объемов необходимых капвложений вопрос их строительства постоянно откладывается на неопределенное время.
В соответствии с современными требованиями градостроительства, улучшения экологической обстановки проблемными вопросами в г. Брянске остаются: реконструкция очистных сооружений города; сброс неочищенных сточных вод в р. Болва в завокзальной части застройки Бежицкого района; перекладка самотечного коллектора по ул. 2я Ломоносова; строительство коллектора от микрорайона «Аэропорт» до коллектора «Нижней зоны», протяженностью 4,6 км диаметром 800 мм.
В городе Брянске сформировалась напряженная обстановка с отходами производства и потребления. На его территории образуются бытовые отходы почти от 460 тыс. жителей.
Для успешного решения проблемы отходов для города требуется разработка единых нормативных правовых актов, программ проведения совместных мероприятий в сфере управления отходами и организация единой системы надзора и контроля процессов размещения (захоронения) отходов. Необходимо внедрение методов раздельного сбора мусора и сортировки его на фракции для дальнейшего использования и переработки на мусороперерабатывающих предприятиях.
Наибольший экологический ущерб городу наносят как городская свалка твердых бытовых отходов, так и множество ежегодно образующихся несанкционированных свалок. Из-за их воздействия происходит загрязнение воздушного бассейна, вывод из оборота земель, их захламление. Это - одна из приоритетных экологических проблем, решение которой позволит существенно улучшить санитарно-экологическое состояние города.
Требует решения проблема сбора и переработки отходов полимерных материалов. Образующиеся на промышленных предприятиях полимерные отходы только на 50% используются на собственных предприятиях, около 30 % вывозится для захоронения на полигоны ТБО, часть отходов хранится на территории предприятий. Кроме того, на свалки вместе с бытовыми отходами вывозится большое количество бытовой полиэтиленовой пленки и тары из-под пищевых продуктов.
В городе в целом остается нерешенной проблема обезвреживания и утилизации токсичных отходов. Опасность для окружающей природной среды представляют отвалы горелой земли, расположенные в водоохранных зонах рек и других открытых водоемов.
Кроме этого требуют решения проблемы утилизации медицинских отходов, лекарственных препаратов, сбор, обезвреживание и утилизация которых должны осуществляться в соответствии с требованиями санитарных норм и правил.
В лечебно-профилактических учреждениях города в 2005 году образовалось - 743,10 тонн отходов от медицинских учреждений.
Интенсивный рост парка автомобилей в городе, (по данным Управления государственной инспекции безопасности дорожного движения УВД Брянской области в городе насчитывает более 50 тыс. автомобилей) приводит к постоянному накоплению изношенных автомобильных шин. Проблема их переработки имеет большое экологическое и экономическое значение. Амортизированные автомобильные шины являются ценным вторичным сырьем и содержат в себе каучук, металл, текстильный корд и гораздо рациональнее наладить их коммерческую переработку как перспективную отрасль малого и среднего бизнеса.
Современная радиационно-экологическая обстановка на территории Брянской области
В результате аварии на ЧАЭС радиоактивному загрязнению более 1 Ки/км2 подверглась третья часть (11442 км2) Брянской области. Уровень гамма-фона 5 мая 1986 года составил в Брянском районе - 20 мкР/час, в г. Новозыбкове - 100 мкР/час, в г. Клинцы -250 мкР/час. 17 мая гамма-фон в Брянском районе достиг 20 мкР/час, в г. Новозыбкове 400 мкР/час, в Дятькове - 20 мкР/час (Мурах-танов Е, С, и др., 1994). В первые дни после аварии главную опасность представлял корот-коживущий изотоп 131J. К настоящему времени основными загрязнителями являются 90Sr и 137Cs.
В соответствии со степенью загрязнения произведено зонирование территории области. Зона проживания с льготным социально-экономическим статусом включает территории с плотностью загрязнения почв от 1 до 5 Ки/км2 и занимает 18,9% от площади области. Среднегодовая эффективная эквивалентная доза облучения населения не должна превышать 1 мЗв. Здесь природопользование не претерпело никаких изменений. Необходимо только осуществление периодического радиационного и медицинского контроля за состоянием здоровья населения.
В зоне проживания с правом отселения, с плотностью загрязнения от 5 до 15 Ки/км2 и занимающей 6,8% территории области. Граждане, проживающие в населенных пунктах со среднегодовой эффективной эквивалентной дозой облучения населения превышающей 1 мЗв и принявшие решение о выезде с этих мест, имеют право на получение компенсации за утраченное в связи с переездом имущество.
Зона отселения с плотностью загрязнения почв 137Cs от 15 до 40 Ки/км2,90Sr - свыше 3 Ки/км2 или Ри-239, Ри-240 свыше 0,1 Ки/км2 занимает 5,8% территории области. Проживание и природопользование здесь ограничено, должны проводиться обязательный медицинский контроль и специальные мероприятия по радиационной защите и реабилитации территории.
В зоне отчуждения с плотностью загрязнения более 40 Ки/км2 и занимающей 1,3% территории области запрещается постоянное проживание, ограничивается хозяйственная деятельность и природопользование. Тем не менее еще не все население до сих пор не выселено из этой зоны (табл. 1).
Проведенные Центром "Агрохимрадиология" исследования (Воробьев Г.Т. и др., 1993) показывают, что в настоящее время почвы сельскохозяйственных угодий области имеют еще достаточно высокую плотность загрязнения 137Cs. По сравнению с доаварийным периодом превышение составляет в среднем по области в 60 раз, по Красногорскому району -в 260 раз, а по Новозыбковскому - 300 раз. Средневзвешенная величина плотности загрязнения почв сельхозугодий по области снизилась с 9,59 Ки/км2 и 1989 году до 2,53 Ки/км2 в 1996 году. А за десять лет после аварии в семи юго-западных районах эта величина уменьшилась cll,0 до 5,7 Ки/км2 на пашне и с 13,7 до 11,6 Ки/км2 на сенокосах и пастбищах. За последние три года содержание радиоцезия в почвах пахотных угодий Красногорского района уменьшилось на 5,5%, Гордеевского на 15,4%, на сенокосах и пастбищах соответственно на 7,2 и 4,0%.
Основными факторами, снижающими уровень загрязнения радионуклидами являются естественный распад, миграционные особенности, специальные мероприятия, направленные на реабилитацию территории.
Не в меньшей степени по сравнению с сельским хозяйством в результате аварии пострадало и лесное хозяйство. Примерно третья часть гослесфонда области оказалась на загрязненной территории, причем 25 км2 леса расположены в зоне отчуждения, 424 км2 -в зоне отселения, 240 км2 - в зоне с правом отселения и 1596 км2 - в зоне с льготным социально-экономическим статусом.
В лесах с плотностью загрязнения более 15 Ки/км2 были приостановлены все виды хозяйственной деятельности (за исключением противопожарной и лесозащитной). В лесах с загрязнением более 5 Ки/км2 запрещена заготовка недревесных ресурсов леса. Выпас скота и заготовка сена для молочного скота допускается только на угодьях с плотностью загрязнения до 2 Ки/км2.
Исследования радиобиологов приводят к неутешительным выводам, суть которых сводится к тому, достоверные реакции на хроническое облучение детей появляются уже при радиоактивной загрязненности местности 1-10 Ки/км2. Рост (накопление) дозы внутреннего облучения ведет к соответствующему подавлению защитных сил организма облучаемых, особенно ярко это проявляется у детей. Накопление радионуклидов в организме детей свыше 50 Бк/кг (1,35 нКи/кг) подавляет функции кроветворения, тканевого дыхания, угнетая тем самым функции центральной нервной системы (Михалев В.П., 1995).
В последние годы в связи с ухудшением положения в сельском хозяйстве и в целом в социальной сфере наблюдается возрастание содержания цезия в организме людей. Так, в г. Новозыбкове средняя активность нуклидов в организме возросла на 32%. В Злынковском районе число лиц, относящихся ко второй категории (содержание 137Cs от 189 до 675 нКи у взрослых и от 108 до 405 нКи - у детей) увеличилось с 24,7 до 40,6%; а к третьей (содержание 137Cs более 675 нКи у взрослых и 405 нКи - у детей) - с 2,8 до 14%.
Накопленные дозы внешнего облучения у 26% населения превышают 20 рад, 8% из них имеют дозу от 40 до 70 рад. Растет число психосоматических заболеваний и тяжелых форм туберкулеза. В пять раз чаще, по сравнению с доаварийным периодом, регистрируется рак щитовидной железы
Роль геохимической миграции радионуклидов в реабилитации загрязненных территорий Брянской области
экология радиационный загрязненный геохимический
Для стабилизации радиоактивного загрязнения, уменьшения вероятности разноса и попадания радионуклидов в сельскохозяйственную продукцию, организмы животных и человека, наряду с известными мероприятиями, основанными, как правило, на защите, необходимо учитывать особенности миграции радионуклидов, их накопление на ландшафт-но-геохимических барьерах (ЛГБ).
Геохимическая миграция радионуклидов имеет очень небольшие скорости и поэтому самоочищение ландшафтов только за счет нее невозможно. Ландшафтно-геохимические барьеры, по нашему мнению, представляют собой объемные природные тела, в пределах которых происходит изменение условий миграции химических элементов. Как известно, геохимическими аналогами наиболее распространенных в настоящее время 90Sr и 137Cs являются соответственно кальций и калий.
Механические барьеры - это, прежде всего особенности рельефа. На территории Брянской области они представлены развитой сетью бессточных западин, плоскими и слабовогнутыми водосборными понижениями при вершинах эрозионных форм, конусами выноса лощин и балок, песчаными дюнами, массивами бугристых песчаных террас, межгривны-ми и староречными понижениями на поймах и т.д. В частности, плотность западин на междуречьях полесских и предполесских ландшафтов запада области достигает в среднем 15-20 шт/км2, а местами до 50 шт/км2. В них задерживается значительная часть твердого стока и содержащиеся в нем радионуклиды.
Биогеохимические барьеры образуются биоценозами или их отдельными ярусами. В этом случае роль барьера выполняют древостой, кустарниковый ярус, травяной и моховолишаиниковыи покровы, лесная подстилка, дернина или степной войлок, а также подземная биомасса. Достаточно эффективными лан-дшафтно-биогеохимическими барьерами являются богатые разнотравно-бобово-злаковые луга, имеющие, помимо наземной, и хорошо развитую подземную биомассу. После прекращения хозяйственной деятельности в зоне отчуждения усиливается биохимическая роль залежной растительности.
Лесные фитоценозы также образуют сложные многоярусные ландшафтно-биогео-химические барьеры. Наиболее эффективными барьерами являются высокобонитетные грабово-дубовые и сосново-дубовые леса с густым подлеском.
Доля радионуклидов, задерживающихся в пологе леса, зависит от состава, сомкнутости, формы и фенофазы насаждений. На опушках с наветренной стороны до 50 метров вглубь леса их задерживается в 2-10 раз больше, чем в центральной части лесного массива. Плотность радиоактивного загрязнения на наветренных опушках иногда в 30 раз выше, чем на открытых территориях. В миграции радионуклидов с крон под полог леса важную роль играет процесс опадания листьев, хвои, ветвей и других загрязненных частей деревьев. Радиоактивные вещества, остающиеся в надземной части древесно-кустарниковой растительности, лишь частично проникают в их внутренние ткани. По степени загрязнения можно выстроить следующий ряд: кора, листья, хвоя, мелкие ветки, крупные ветки и древесина. В результате физической и биологической миграции загрязнителей через год после разовых выпадений радионуклидов их доля в кронах, особенно лиственных насаждений, снижается в несколько раз; соответственно возрастает загрязнение лесной подстилки и почвы. На глубине до 5 см их сосредотачивается более 90%. Радиоактивные вещества, переместившиеся в лесную подстилку и почву прочно фиксируются, их концентрация вниз по профилю резко падает.
Также известно, что корневые системы способствуют "закачиванию" радионуклидов вглубь почвенного профиля (за счет выделительной функции). Особенно активно этот процесс происходит в горизонтах с наименьшей концентрацией радионуклидов. Если же их концентрация в почве выше чем в растениях, то радионуклиды поднимаются вверх в фото-синтезирующие органы. Наиболее подвижен и легче поступает из почвы по корневому пути 90Sr. Цезий сильнее сорбируется почвами и поэтому в относительно меньших количествах переходит в растения. Интересны данные, приводимые В.И. Пархоменко, А.С. Симоновым (Пархоменко В.И., Симонов А.С., 1995).
Они подтверждают, что основная часть радионуклидов концентрируется в коре, хвое и листьях, а также в подстилке и верхнем слое почвы. Ежегодное поступление радионуклидов из почвы увеличивает концентрацию их в древесине. По данным Е.С. Мурахтанова (1994), через шесть лет их количество может увеличиться в 2, а в гидроморфных ландшафтах - в 5-15 раз. Это подтверждают и наши исследования: коэффициент перехода радионуклидов из почвы в растения в гидроморфных ландшафтах меняется в пользу растений и достигает до 1:15, в то время как средняя величина его в автоморфных ландшафтах составляет 17:1.
В целом, лесные насаждения в значительной степени способствуют стабилизации радиоэкологической обстановки на загрязненных землях. Они играют роль накопителя радиоактивной пыли и аэрозолей, замедляя их миграцию в почве, а слабый поверхностный сток предотвращает вынос радионуклидов с лесных водосборов. С другой стороны, эти же леса представляют огромную потенциальную опасность, так как при возникновении пожаров в воздух будет поднято и перенесено на значительные расстояния большое количество радионуклидов.
Гумусовый барьер также является очень важным в миграции долгоживущих радионуклидов. Цезий-137 заметно связывается фракцией гуминовых кислот, быстрее калия включается в решетку минералов и незначительно мигрирует вглубь почвы в растворимом состоянии. Стронций-90 более подвижен, так как в основном связан с веществами декалыдината и фульвокислотами. Исключительно мала миграция радионуклидов вниз по профилю торфяных почв. В 1992 г. максимальная их концентрация отмечена на глубине 2-5 см. Здесь наряду с перегнойно-аккумулятивным барьером, вероятно большая роль принадлежит и сорбционному барьеру.
Роль сорбционного барьера на территории области могут сыграть любые зоны сочленения массивов, сложенных горными породами различного механического состава. Это могут быть линзы и прослои супесей или глинистых песков, зона контакта водноледнико-вых или моренных отложений с аллювиальными; заболоченная западина с делювиальными суглинками или торфом на водно-ледниковой равнине и т.д. Любое изменение механического состава горных пород способно существенно изменить условия прохождения несущего потока и сыграть роль сорбционного барьера. Сорбционные барьеры тесно связаны с глее-выми.
На восстановительных глеевых барьерах, обогащенных вторичными алюмоферро-силикатами, сидеритами и вивианитами, а также в торфяно-перегнойно-глеевых почвах с высоким содержанием органогенных и органоми-неральных коллоидов происходит устойчивая фиксация 90Sr. Отмечено также, что 90Sr и 137Cs выпадают в осадок на контакте водораздельных и пойменных геосистем, что скорее всего связано с геоморфологическими особенностями. 86
Прочность фиксации 90Sr на глеевых барьерах зависит от типа сорбции, водного режима почв и наличия других форм миграции. Кроме того, 90Sr прогрессивно накапливается в областях вторичного накопления стронция и кальция, то есть с течением времени содержание его на ЛГБ возрастает. Следует также отметить, что глеевые барьеры обладают ярко выраженной сезонной динамикой, а глубина их залегания тесно связана с литологией горных пород и рельефом местности.
Накопление радионуклидов на ЛГБ можно использовать для дальнейшего их изъятия, консервации или захоронения. Это, конечно не может полностью решить проблему реабилитации загрязненных территорий, но при умелом использовании миграционных особенностей радионуклидов можно в значительной степени снизить опасность их дальнейшего перераспределения в природных комплексах.
Список литературы
Пархоменко В.П., Симонов А.С. Миграция радиоцезия в лесной экосистеме // Тезисы докладов координационного совещания и международной научно-практической конференции по современным проблемам древесиноведения. - Брянск, 1995.-С. 14-15.
Радиационно-экологическая обстановка Брянской области / Мурахтанов Е.С., Ахременко С.А., Акименков Н.В. и др. - Брянск: Б.и., 1994. - 80 с.
Замойский В., Косовец Ю. Использование метода локального лазерного анализа для выявления следов химического и радиационного загрязнения местности путем анализа годовых колец сосны // Материалы международного семинара общественных организаций по социально-радиационно-эко-логическим проблемам. - М., 1994. - С. 25-21.
Михалев В.П. Радиационная гигиена в условиях радиоактивного загрязнения окружающей среды. - Брянск: БГПУ, 1995. - 123 с.
Медицинские последствия аварии на Чернобыльской АЭС. - М.: Б.и., 1995. - 160 с.
Радиационно-экологическая обстановка Брянской области / Мурахтанов Е.С.,Ахременко С.А., Акименков Н.В. и др. - Брянск: Б.и., 1994. - 80с.