Проблемы загрязнения литосферы в РФ

99,86% выбрасываемого в атмосферу свинца приходится на долю 11 из 39 предприятий цветной металлургии, в том числе около 94% этого металла выбрасывают 5 предприятий: Среднеуральский медеплавильный завод; АО "Святогор" - Красноуральский медеплавильный комбинат; Кировградский медеплавильный комбинат; АО "Дальполиметалл"; завод "Электроцинк". 

      Анализ источников выброса свинца показал: 

- 57% свинца выбрасывается в атмосферу с большими объемами запыленных газов отражательной плавки медного (свинецсодержащего) сырья, которые на всех заводах, использующих эту технологию, направляют в дымовые трубы без пылеочистки; 

- 37% свинца выбрасывается с конвертерными газами из-за отсутствия или недостаточности степени очистки их от богатой по содержанию свинца возгонной пыли; 

- существенным фактором является недостаточная эффективность существующих на предприятиях цветной металлургии средств пылеулавливания. 

       Производство аккумуляторов в машиностроении использует половину потребляемого в стране свинца. Суммарные выбросы в атмосферу 7 аккумуляторных заводов России, объединенных в АО "Электрозаряд", составляют ориентировочно 42,2 т в пересчете на свинец; суммарные сбросы в водные объекты (через канализацию) - 38,3 т. 

       С переходом на применение в производстве кабелей пластмассовых материалов для оболочек произошло снижение потребления свинца и его сплавов кабельными заводами. К настоящему времени потребление свинца на заводах этой подотрасли снизилось до 5 тыс. т. Особенности применяемой технологии таковы, что выбросы свинца незначительны. 

       В топливно-энергетическом комплексе загрязнение окружающей среды свинцом обусловлено производством этилированных бензинов и сжиганием топлива (прежде всего угля). 

В настоящее время 9 из 25 нефтеперерабатывающих заводов выпускают только неэтилированные бензины, в то время как в 90-е годы таких заводов было только 6.

      Несмотря на положительную тенденцию снижения выпуска этилированных бензинов, имеется ряд экономических и организационных причин, сдерживающих решение этой проблемы. Отказ от применения этиловой жидкости и использование альтернативных октаноповышающих добавок приводит к увеличению себестоимости автомобильных бензинов. 

     Выбросы и сбросы соединений свинца в химическом комплексе связаны с производством пигментов, сиккативов, специальных стекол, смазок, антидетонационных присадок к автомобильным бензинам, полимеризацией пластмасс и др. 

     В лакокрасочном производстве по-прежнему (в последнее время во все меньших количествах) используют свинцовые пигменты. Пигменты, содержащие свинец, входят и в состав антикоррозийных покрытий, имеющих главным образом защитное, а не декоративное значение. 

      На предприятиях России в 1999 г. было произведено всего 800 т свинцового сурика, содержащего собственно свинца 725 т. В отличие от хрустальных изделий, в процессе бытового использования которых вероятность выщелачивания свинца и воздействия его на организм человека практически исключена, свинцовые краски представляют собой значительную опасность. В соответствии с Законом Российской Федерации "Об опасных химических веществах" и Законом Российской Федерации "О правах потребителей" свинецсодержащие краски не могут использоваться для покрытий, с которыми непосредственно контактирует человек. 

       В целом выбросы в атмосферу соединений свинца предприятиями лакокрасочной промышленности составляют около 20 т. Эта цифра является оценочной, но сам порядок величины заслуживает того, чтобы провести детальную инвентаризацию использования и потерь соединений свинца в этой подотрасли. 

      Выбросы свинца стекольными предприятиями в целом по России оцениваются величиной порядка 100(200 т/год). Производство хрустальной посуды, оптического стекла типа "тяжелый флинт", деталей кинескопов, специальных свинцовых стекол для спайки с металлами и другими стеклами следует рассматривать как источники загрязнения окружающей среды, в первую очередь атмосферного воздуха, соединениями свинца. Потери свинца на таких предприятиях составляют 2-8% от массы вовлеченного в технологический процесс элемента. Концентрация свинца в отходящих газах при варке малосвинцового стекла составляет до 600 мг/м3. 

      В производство консервов (использование свинецсодержащих припоев при изготовлении жестяных банок) по приближенным оценкам на 1988 г. вовлечено от 100 до 200 т свинца. Несмотря на сокращение производства консервированных продуктов в 90-е годы, масса ежегодно поступающего в твердые бытовые отходы свинца в настоящее время может составлять десятки тонн. Еще большую опасность представляет возможность попадания свинца, содержащегося в припое, в продукты питания при хранении консервов.

       Существенными источниками загрязнения окружающей среды свинцом и его соединениями являются предприятия оборонной промышленности. Так, монтажно-паечные работы обусловливают эмиссию свинца и его неорганических соединений в приземный слой атмосферы в целом по России в объеме 1 т/год. Лакокрасочные, пропиточные, эмалировочные работы и работы с применением компаундов обусловливают эмиссию свинца и его неорганических соединений до 150 т/год без учета составов с высоким удельным содержанием свинца, но имеющих ограниченное применение. Поступление свинца в окружающую среду происходит также при производстве свинецсодержащих боеприпасов, нанесении свинцовых покрытий и других специальных работах. 

      Полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) представляют собой мощные площадные источники загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, в том числе свинцом. 

      К собственно бытовым источникам поступления свинца в ТБО следует отнести отработанные свинцовые аккумуляторные батареи, потерявшие потребительские свойства провода и кабели, лакокрасочные покрытия (особенно выпущенные в прошлые десятилетия), изделия из хрусталя, свинцовых стекол, глазированную керамику, паяные изделия, в том числе и консервные жестяные банки, некоторые резиновые изделия. В продуктах мусоропереработки содержание свинца превышает таковое в земной коре от сотен до тысяч раз, т. е. достигает 0,16-1,6% весовых. 

      По экспертным оценкам на свалках, транспортных площадках и других местах по всей территории России в настоящее время находится до 1 млн. т свинца в отработанных аккумуляторах. При существующем положении с их переработкой эта величина возрастает на 50-60 тыс. т ежегодно. 

      По данным Госкомстата России в стране в последние годы в связи с падением уровня производства динамика выбросов свинца и его соединений в атмосферный воздух от стационарных источников имеет устойчивую тенденцию к снижению.

      Тенденция снижения выбросов свинца и его соединений характерна для большинства субъектов Российской Федерации. Лидером по негативному воздействию на окружающую среду в этом аспекте является Свердловская область (68,7% всех выбросов). На территории этой области находятся 3 самых крупных источника выбросов свинца в стране: в городах Красноуральск, Кировград и Ревда. 

      Вклад различных отраслей промышленности в загрязнение атмосферного воздуха свинцом стационарными источниками оценивается, по данным Госкомстата России, следующим образом: 

- цветная металлургия - 86,7%; 

- машиностроение и металлообработка - 8,8%;

- черная металлургия - 1,4%;

- химическая и нефтехимическая промышленность - 0,5%; 

- деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность - 0,3%;

- транспортные предприятия, пищевая промышленность, промышленность строительных материалов, электроэнергетика и топливная промышленность - по 0,1%; 

- другие отрасли промышленности - около 1,8%. 

      Наибольшие темпы снижения сбросов свинца за последние 5 лет отмечены в Москве и Московской области (в 23 раза) и Санкт-Петербурге. Рост сбросов свинца наблюдается в Архангельской, Орловской и Иркутской областях, Республике Башкортостан, Приморском крае. 

     Анализ распределения сбросов свинца в водные объекты на территории России с учетом площади субъектов Федерации  показывает, что по этому виду нагрузки лидируют Ярославская, Пермская, Самарская, Пензенская и Орловская области. 

Нестационарные источники

     По данным ГВЦ УВД ГАИ в России насчитывается 36,6 млн. автомобилей, в том числе - 25,7 млн. легковых, 8,2 млн. грузовых автомобилей и около 3,7 млн. автобусов.

     За последние 5 лет состав парка автомобилей по видам используемого топлива практически не изменился. Количество автомобилей, использующих газ в качестве топлива, не превышает 2%. Доля грузовых автомобилей с дизельным двигателем составляет в среднем для России 28%, а автобусов - примерно 63%.

     Суммарное поступление свинца в атмосферу от автотранспорта на территории России оценивается величиной около 9 тыс. т. Пространственное распределение этих выбросов  показывает, что максимальная нагрузка свинца от выбросов автотранспорта приходится на Московскую и Самарскую области. За ними следуют Калужская, Нижегородская, Владимирская области и другие субъекты Федерации, расположенные в центральной части ЕТР и Северного Кавказа.

Наибольшие абсолютные выбросы свинца отмечаются в Уральском (685 т), Поволжском (651 т) и Западно-Сибирском (568 т) регионах.

54% общей массы свинца поступает в атмосферу от грузового транспорта.

     В авиации использование этилированных бензинов марок Б-91/115, Б-100/130, Б-95/130 и др. самолетами типа АН-2, ЯК-18 и вертолетами типа КА-26 сопровождается годовой эмиссией свинца и его окислов в атмосферу в количестве 3,6-3,7 т/год (всем парком авиационной техники указанного класса).

      К нестационарным источникам поступления свинца в окружающую среду следует отнести также охотничий промысел и любительскую охоту, в частности загрязнение окружающей среды свинцовой дробью. Оценочные расчеты свидетельствуют, что в целом по России ежегодно в водно-болотные угодья попадает до 1400 т свинца.

Пути поступления свинца в организм человека

     По степени воздействия на живые организмы свинец отнесен к классу высокоопасных веществ наряду с мышьяком, кадмием, ртутью, селеном, цинком, фтором и бензапиреном (ГОСТ 17.4.1.02-83).

Опасность свинца для человека определяется его значительной токсичностью и способностью накапливаться в организме. Различные соединения свинца обладают разной токсичностью: малотоксичен стеарат свинца; токсичны соли неорганических кислот (хлорид свинца, сульфат свинца и др.); высокотоксичны алкилированные соединения, в частности, тетраэтилсвинец. Однако на практике, как правило, анализируется только общее содержание свинца в различных компонентах окружающей среды, продовольственном сырье и пищевых продуктах, без дифференциации на фракции и идентификации вида соединений.

      В организм человека большая часть свинца поступает с продуктами питания (от 40 до 70% в разных странах и по различным возрастным группам), а также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном попадании в пищевод кусочков свинецсодержащей краски или загрязненной свинцом почвы.

      Более высокие концентрации свинца в атмосферном воздухе обнаружены при проведении специальных исследований в городах с крупными промышленными источниками эмиссии свинца - Белово, Владикавказ, Верхняя Пышма, Гусь-Хрустальный, Екатеринбург, Карабаш, Кировград, Красноуральск, Курск, Новосибирск, Ревда, Усолье-Сибирское и др. В этих городах проживает ориентировочно 2,5 млн. горожан. Концентрации свинца в воздухе этих городов превышают ПДК в несколько раз.

    В питьевой воде различных стран мира содержание свинца изменяется в пределах 1- 60 мкг/л и в большинстве европейских стран не превышает 20 мкг/л. В России данные о содержании свинца в питьевой воде крайне немногочисленны. В московской питьевой воде его содержание варьирует в пределах 0,7-4 мкг/л. Возможно, что существует проблема загрязнения питьевых вод в районах расположения плавильных заводов или мест складирования промышленных отходов с высоким содержанием свинца.

     Загрязненная свинцом почва является источником его поступления в продовольственное сырье и непосредственно в организм человека, особенно детей. Наиболее высокие концентрации свинца обнаруживаются в почве городов, где расположены предприятия по выплавке свинца, производству свинецсодержащих аккумуляторов или стекла (Белово, Владикавказ, Дальнегорск, Саранск, Рудная пристань, Свирск и ряд других).

     В продовольственное сырье и пищевые продукты свинец может поступать из почвы, воды, воздуха, кормов сельскохозяйственных животных по ходу пищевой цепи. Кроме того, определенное значение имеет и возможность прямого загрязнения при производстве готовых изделий. Наиболее высокие уровни содержания свинца отмечаются в консервах в жестяной таре, рыбе свежей и мороженной, пшеничных отрубях, желатине, моллюсках и ракообразных. Высокое содержание свинца наблюдается в корнеплодах и других растительных продуктах, выращенных на землях вблизи промышленных районов и вдоль дорог.

     Загрязнение продуктов в сборной жестяной банке объясняется тем, что припой, используемый при сварке швов, содержит до 60% свинца, а используемые покрытия не выдерживают "агрессивной" среды продукта.

     По данным о потреблении продуктов питания в Российской Федерации, на основании материалов бюджетных обследований семей установлено, что расчетное поступление свинца в среднем на душу населения в год составляет 65,25 мг или 1,25 мг на одного чел. в неделю. В некоторых промышленных городах поступление свинца с продуктами питания несколько выше: у 10% обследуемого населения превышает величину 2 мг/чел. в неделю.

         Несмотря на наличие значительных территорий, загрязненных свинцом, работы по их реабилитации в России в настоящее время проводятся в очень ограниченных масштабах.