Воздействие вредных химических веществ на водный бассейн реки Волги в ЧС антропогенного характера

     Вверх по течению Волги от Тольятти ситуация аналогичная. Города Татарии и Башкирии – это города химии и нефтехимии.

     Известно, что предприятия Заволжского  химического завода ежегодно сбрасывают в воду Волги 9 миллионов тонн неочищенных  стоков, содержащих агрессивные, не поддающиеся  нейтрализации токсичные вещества. Эти отходы вредят не только реке, но и нарушают иммунную и генетическую систему самого

     

человека. Это, в  свою очередь, ведет к бурному  росту аллергических, раковых, сердечно-сосудистых заболеваний, увеличению числа детей, рождающихся с наследственными дефектами.

     Химические  производства наиболее энергоёмки и  водоёмки, т.е. активно воздействуют на реку. Их стоки очень токсичны, поэтому вблизи заводов часто  строят шламохранилища. К сожалению, через некоторое время отходы, которые выбрасываю химические предприятия на свалки, попадают в грунтовые воды и с ними поступают в Волгу. Все загрязняющие вещества, попадающие в воздух, в конце концов, оседают на водосборе и также попадают в реку, т.е. все отходы промышленных предприятий рано или поздно оказываются в реке. Большинство химических предприятий в бассейне Волги совершенно изношены и требуют реконструкции и обновления технологических линий.

     Производство  химических веществ связано с получением в виде отходов многих опасных токсичных веществ. Остановлюсь на одной группе – группе диоксинов, которые крайне токсичны, поражают поджелудочную железу. Диоксины могут синтезироваться попутно при производстве пестицидов, сжигании мусора и загрязнять среду как в районах, прилегающих к таким производствам, так и в местах использования пестицидов. Высокая токсичность диоксинов требует постоянного контроля за уровнем загрязнения окружающей среды. Однако этого не обеспечивается.

     Особую  опасность для человека представляют полихлорбифеениды, используемые во многих производствах, в т.ч. в электротехнике. В ряде стран их производство ограничено, у нас в стране ситуация остаётся плохо изученной. Тогда как в ряде стран давно запрещено употребление рыбы пресных вод, загрязненной ПХБ, в бассейне Волги – ведущем промышленном и энергетическом регионе – этот вопрос не поднимается по той причине, что никто не владеет информацией о масштабах загрязнения.

     В 2000 году значительную антропогенную  нагрузку сточных вод нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, текстильной  промышленности испытывало Горьковское  водохранилище. На разных участках вода водохранилища характеризовалась, как «весьма загрязненная» или 

«грязная». К  характерным загрязняющим веществам  относились нефтепродукты, соединения меди (все соли меди ядовиты). Наиболее загрязнено водохранилище у г.г. Кострома, Ярославль, Чкаловск. Притоки Горьковского водохранилища так же оценивались как «очень загрязненные» и «грязные»[10].

     Сточные воды предприятий лесобумажной, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, химической промышленности, а также судоходство оказывают  отрицательное влияние на  качество воды Чебоксарского водохранилища. Наибольшие объемы сброса сточных вод приходятся на Нижегородскую область, в которой не только снизились темпы ввода новых очистных сооружений, но и перестали работать некоторые действующие. В 2000 году вода этого водохранилища характеризовались широким диапазоном от «весьма загрязненная» до «грязная» и «чрезвычайно грязная». В связи со спецификой сбросов сточных вод Балахнинского ЦКК и ЦБК на участке от г. Балахна до г. Нижнего Новгорода определяли в воде лигносульфонаты, концентрация которых в1998 увеличилась до 1,08-1,21 мг/л [11]

     Очитка  промышленных сточных вод весьма сложна. Они содержат вещества, которые являются ядовитыми для микроорганизмов и не могут быть очищены биологическими способами. Удаление соединений металлов может быть осуществлено осаждением их в виде нерастворимых веществ, экстракции[12] органическими растворителями.

     Для очистки воды от неорганических солей  применяются дистилляция, вымораживание  и др. Современная наука разработала  немало способов очищать сточные  воды. Есть методы химические, физико- химические.

В таблице приведены  основные способы очистки сточных  вод

Обезвреживаемый   ПДК, мг/л Способ очистки  Степень очистки, %

Продукт

Ароматические               _                    Абсорбция

органические                                        на угольных

соединения                                            фильтрах 
 
 

Ацетон                           0,1                Биохимическое

                                                               окисление

Железа (III)                    10                Фильтрование                     99

гидрооксид                                             через слой

                                                           вспомогательных

                                                              материалов

Грубодисперсные    10-15                Отстаивание                         70

примеси

Железа (II) соли          0,5                 Хлорирование                       99

Марганца (II)соли         1                              «                                99,9

Масла                           0,3                  Отстаивание                      66-95

Минеральные          1000            Сорбция на анионитах            99,9

соли ( и др.)

Нефть                         0,1               Фильтрование через песок.   50-90

                                                    Улавливание в нефтеловушках

Сероводород          0,001               Отдувка воздухом из воды         80

Фенол                                                         Экстракция

                                                                  Озонирование

                                                       Биохимическое окисление

Формальдегид          0,5                                   «   «                            100

III.IV Нефте- и газодобыча.

     Нефте - и газодобыча широко распространены в Татарии, Башкирии, Самарской, Саратовской, Волгоградской, Астраханской и других губерниях Поволжья. Они интенсивно загрязняют поверхностные и подземные воды, а также почвы нефтепродуктами и высокоменирализированными водами. В результате резко возрастает минерализация речных вод, особенно притоков Волги, и грунтовых вод, а высокоминерализованная вода при длительном использовании для питья вызывает самые разнообразные заболевания населения, например, болезни почек и мочевого пузыря. Проблемы минерализации воды крайне остро стоят во многих районах Земного шара. В связи с этим проводятся крупномасштабные исследования антропогенной минерализации воды и имеются четкие представления о масштабах этого негативного явления. В бассейне Волги о масштабах этого недуга можно только догадываться.

     Если 1 куб. м сточных вод, сброшенных в  реки и водоемы, в среднем портит10 куб. м чистой воды, то 1 л нефти делает непригодным для питьевого и технического использования, и даже для орошения, 1 млн. л воды

     

     Транспортировка газа и нефти, аммиака и других продуктов по трубопроводам приняла  гигантский размах. Вся территория Самарской губернии покрыта сплошной сеткой этих транспортных магистралей. Трубопроводы сами по себе наносят  огромный вред животному миру и ландшафтам в целом. Особенно же трагичны последствия  аварий и прорывов, когда огромные количества нефти и газа попадают в атмосферу, землю и реки, уничтожая  все живое вокруг. Вероятность  таких аварий возрастает со временем при длительной эксплуатации. В целом  нефтяное загрязнение земель и рек  в процессе добычи и транспортировки  нефти в бассейне Волги очень  значительно.

     У нефти есть одно побочное свойство. Её углеводороды способны растворять в себе ряд других загрязняющих веществ, таких как пестициды, тяжелые  металлы, которые вместе с нефтью концентрируются в поверхностном  слое и еще более отравляют  его. Ароматическая фракция нефти  содержит вещества мутагенной и канцерогенной  природы, например бензперин. Наибольшее количество нефти сосредоточено в тонком поверхностном слое воды, играющем особо важную роль для различных сторон жизни реки. Поверхностные нефтяные пленки нарушают газообмен, претерпевают изменения процессы растворения и выделения кислорода, углекислого газа, теплообмена.

III.V Сельское   хозяйство

     Сельское  хозяйство, которое длительное время  считалось безвредной отраслью, сейчас можно сравнить с самым опасным  промышленным производством. Из-за отсутствия у нас в стране перерабатывающей базы более половины продукции приходит в негодность. Для удовлетворения потребности её производство наращивалось за счет  включения в оборот все  больших площадей мелиорированной  земли. К ветровой  и водной эрозии почвы добавилась водная

эрозия от полива, засоление и подтопление земель. В результате в степном Заволжье грунтовые воды на нулевой отметке, все погреба затоплены, обочины  дорог превратились в каналы.

     Мелиорация  игнорировала основное требование: давать воду растениям вовремя, в определенные периоды вегетации, а не чем больше, тем лучше. Не принималось во внимание, что полив без внесения органических и минеральных удобрений, без  внесения микроэлементов, давая кратковременную  прибавку урожая, вымывает гумус, микроэлементы, биогенные вещества. По мнению экологов, повсеместное крупномасштабное использование  полива оказывает мощное воздействие  на плодородие почв, ухудшает качество воды в водохранилищах, озерах и  реках, приводит к трансформации  наземных и водных экосистем.

     Самую настоящую крупномасштабную химическую войну напоминает борьба с сорняками  и животными-вредителями сельского  хозяйства, которая отражается на здоровье сельского и городского населения. Проанализировав ситуацию по применению пестицидов, академик А.В.Яблоков пришел к выводу о необходимости немедленного изменения практики этой борьбы, так  как применение пестицидов наносит  огромный ущерб наземным и водным экосистемам, устойчивости лесов и  садов, от их применения в последующие  годы снижается продуктивность, оно  отражается на здоровье населения. Большинство  пестицидов разлагается крайне медленно, а потому накапливается в почвах, грунтовых и поверхностных водах, концентрируются в донных осадках  рек и водохранилищ. В бассейне Волги чрезмерное применение пестицидов уже привело к реальным генетическим изменениям у людей и животных.

     Так, наличие в воде 2,1 части пестицида (эндрина) на миллиард частей воды достаточно для гибели всех находящихся в ней рыб.

     Большой вред природным водам наносят  растворенные в сточных водах  миниральные удобрения, смываемые с поверхности почвы. Удобрения ( в особенности нитраты, фосфаты) вызывают бурное разрастание сорной травы и водорослей. Это приводит к засорению водоемов и их гибели. 
 

III.VI Коммунальное  хозяйство  и животноводство

     Бытовые стоки и стоки животноводческих комплексов сходны в том, что при  их очистке стоит задача минерализации  органического вещества. У нас  в стране, как в том, так и  в другом случае применяется только аэробная[13] очистка, после которой  сбрасываются воды с высоким содержанием  минеральных соединений азота и  фосфора.

     

     Соединения  азота, фосфора и калия, попадая  в водную экосистему, вызывают нарушения  естественных циклов цветения. Появляется обилие сине-зеленых и зеленых  водорослей при температуре выше 20С, чего в норме не бывает. В результате отмирания этих водорослей и разложения запасенного ими органического  вещества в водоемах, у дна, образуются зоны аноксии[14]. В результате донные сообщества вымирают, начинаются гнилостные процессы, интенсивно развивается микрофлора, возможны эпидемии.

     Современные очистные сооружения, которыми хотят  спасти Волгу, другие реки и моря не эффективны или малоэффективны по той  причине, что из стоков не удаляются  соединения азота, фосфора и калия. В США при очистке сточных  вод основные усилия направляются на связывание соединений фосфора и  азота (см. стр.6 и стр.11)