По отраслям промышленности выбросы загрязняющих веществ в атмосферу распределяются следующим образом:

Таблица 3

 

Наибольший вклад в годовые валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу вносят угледобывающие предприятия — 59 – 82% (от совокупного выброса), на долю сельскохозяйственных предприятий приходится 3,7 – 9,0% (от совокупного выброса), доля предприятий жилищно-коммунального хозяйства составляет 1,0 – 1,2% (от совокупного выброса), на долю прочих предприятий приходится 13 – 31% (от совокупного выброса).

Динамика распределения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (1998 – 2000 годы) по отраслям промышленности позволяет констатировать относительное увеличение доли выбросов, осуществляемых угледобывающими предприятиями, при уменьшении доли выбросов сельскохозяйственных и прочих предприятий.

Выбросы от передвижных источников (автотранспорт природопользователей Новокузнецкого района) в 2001 году составили 7,57 тысяч тонн вредных веществ — 6,4% от суммарного выброса (2000 год — 5,33 тысяч тонн вредных веществ — 9,8% от совокупного выброса).

Фактически загрязнение атмосферного воздуха от передвижных источников значительно выше, так как по территории района проходят автодороги федерального и областного значения с соответствующей интенсивностью движения. Кроме того, на территории района сконцентрированы места отдыха жителей городов Новокузнецк, Мыски, Осинники, Калтан (дачные, садовые товарищества), что в свою очередь обуславливает повышенную интенсивность движения автотранспорта по дорогам района в весенне-летне-осенний периоды.

Из инструментально проверенного автотранспорта в 2001 году в ходе операции "Чистый воздух" 12,0% не соответствует ГОСТ 17.2.2.03-87 (2000 год — 12,5%). На ряде проверенных предприятий практически отсутствует контроль за выбросами от карбюраторного и дизельного автотранспорта.

Сложившийся уровень загрязнения атмосферного воздуха природопользователями Новокузнецкого района обусловлен, в определенной степени, тем, что ряд источников загрязнения атмосферы (мелкие котельные) эксплуатируется без соответствующих очистных сооружений, имеющееся на стационарных источниках пылегазоочистные установки эксплуатируются с низкой эффективностью, увеличились общее количество передвижных источников, и, вместе с тем, увеличилось количество передвижных источников, эксплуатируемых с нарушением технических характеристик.

Острейшей проблемой остается загрязнение приземного слоя атмосферы.

Это обусловлено рядом причин (помимо указанных выше):

1. Десятки мелких, физически и морально устаревших отопительных котельных работают без пылеочистного оборудования, используя низкосортные высокозольные угли и загрязняя атмосферу в радиусе до 2 – 3 км.
2. Низкий уровень благоустройства и озеленения населенных пунктов способствует интенсивному загрязнению приземного слоя атмосферы тонкодисперсной пылью, насыщенной многочисленными вредными веществами в результате длительной антропогенной переработки.
3. Наличие отвалов, хвостохранилищ, открытых разработок, складов топлива и др. в непосредственной близости от населенных пунктов создает дополнительный резерв загрязнения атмосферы.

Загрязнение атмосферного воздуха в определенной степени обуславливается геоморфологическими и климатическими особенностями района.

Новокузнецкий район с трех сторон окружен горными образованиями — Кузнецким Алатау, Салаирским кряжем, создающими замкнутую географическую систему, обособленную от смежных регионов.

Отражающее действие горных хребтов приводит к тому, что большая часть промышленных выбросов в атмосферу осаждается в Кузнецкой котловине и на обращенных к ней склонах гор.

Необходимо отметить в 75 – 90% случаев наличие задерживающих слоев (температурных инверсий) в атмосфере на высотах до 1000 – 1500 м зимой, до 500 м — весной и осенью, до 200 – 300 м — летом. Инверсии могут сохраняться до 10 (а иногда до 30) суток, что значительно затрудняет рассеивание загрязняющих веществ.

Наиболее плохие условия для рассеивания атмосферных загрязнений наблюдаются в южной части района из-за большой повторяемости штилевой погоды и значительного количества дней с туманами.

Помимо непосредственного воздействия загрязняющих веществ атмосферы на население, необходимо также учитывать, что попавшие в атмосферу промышленные выбросы переносятся на значительные расстояния и, оседая на поверхности земли, загрязняют поверхностные воды, почву, нарушают естественные процессы в биосфере.

В результате проведенных исследований ("Аэрогенное экологическое загрязнение территории Новокузнецкого района", ГП "Запсибгеолсъемка", 1994 год) в центральной части Новокузнецкого района на площади свыше 3000 км² выявлено интенсивное аэрогенное загрязнение окружающей среды, образованное выбросами промышленности и других антропогенных систем в приземную атмосферу. Контур загрязнения вытянут в северо-восточном направлении более чем на 110 км при ширине до 50 км. По строению и интенсивности он разделяется на 2 крупных факела: Новокузнецкий и Мыски-Кузедеевский. Такая форма обусловлена размещением наиболее мощных техногенных объектов и урбанизированных площадей в низинных формах рельефа (долинах рек Томь и Кондома) и преобладанием юго-западных ветров. Структура загрязнения мозаичная — очаги наиболее высокого загрязнения отражают разбросанность техногенных зон, перемежающихся с селитебными площадями, где уровень загрязнения значительно слабее.

Контрастно выражены все типы аэрогенного загрязнения: пылевое, кислотно-солевое и загрязнение талых снеговых вод растворимыми формами тяжелых металлов и других токсичных соединений.

Наиболее сильное аэрогенное загрязнение в окрестностях Новокузнецка и в самом городе на площади около 1500 км². Интенсивность загрязнения на этой площади достигает значений, в сотни и тысячи крат превышающих естественный природный фон. Основное загрязнение здесь связано с объектами металлургии и теплоэнергетики.

На основании полученных результатов проведено районирование территории Новокузнецкого района по уровню аэрогенного загрязнения и степени опасности (риска) его для здоровья населения. В соответствии с рекомендациями Минздрава СССР (1987 год) выделены следующие категории уровня аэрогенного загрязнения и соответствующей им степени опасности:

• слабое, неопасное загрязнение;
• среднее, умеренно-опасное загрязнение;
• очень высокое, чрезвычайно опасное загрязнение.

Проведено классифицирование и составлен перечень сельских населенных пунктов, отнесенных к той или иной зоне риска:

Таблица 4

 

Водопользование, загрязнение водных объектов

Проблема водопользования, обеспечения водой хозяйственных нужд и питьевой водой населения стоит довольно остро.

Открытыми горными работами уничтожен ряд малых рек, которые ранее питали чистой водой главную водную артерию Кузбасса — реку Томь.

Кроме того, в такой крупной агломерации, как г. Новокузнецк, объемы отбора воды из поверхностных водоемов и питающих их пойменных песчано-галечниковых отложений достигли таких масштабов, что водоемы утратили способность к самоочищению, а поддержание их водности обеспечивается за счет загрязненных ливневых, производственных и хозяйственных бытовых стоков.

Таблица 5

Водопотребление и водоотведение природопользователей Новокузнецкого района

 

Приведенные данные показывают положительную динамику по водопотреблению природопользователей Новокузнецкого района. В то же время не отслеживается уменьшения объема сточных вод, сбрасываемых в водные объекты и на рельеф местности. Качество сбрасываемых сточных вод сохраняется примерно на одном уровне.

Наибольший вклад в загрязнение поверхностных водных объектов вносят следующие природопользователи Новокузнецкого района:

Таблица 6

 

Из 41 предприятия Новокузнецкого района, осуществляющих сбросы вредных веществ, только 19 имеют очистные сооружения, общая мощность которых составляет 46245,28 тыс. м³ в год.

В районе строятся (реконструируются) очистные сооружения сточных вод мощностью 5,920 тыс. м³ /сутки.

На ряде предприятиях остается низкой эффективность действующих водоочистных сооружений, многие очистные сооружения не отвечают современным требованиям.

Особенно остро проблема очистки производственных сточных вод стоит в ОАО СХК "Чистогорский".

Отрицательное влияние на естественные биогеохимические процессы самоочищения реки Томи вносит тепловое загрязнение, обусловленное сбросом нагретых вод энергетическими объектами в городах Калтан, Мыски, Новокузнецк.

Наиболее интенсивно почво-грунты и подземные воды загрязняются в зонах влияния многочисленных накопителей промышленных и сельскохозяйственных стоков, шламохранилищ.

В результате загрязнения приземного слоя атмосферы и поверхности почв различными техногенными продуктами, в том числе аэрозолями, тяжелыми металлами происходит загрязнение через почву и подземных вод. Особенно интенсивно эти процессы происходят на больших площадях нарушенных при угледобыче земель, а также в районах свалок промышленных и бытовых отходов.

Состояние земель, отходы производства и потребления

В результате большой техногенной нагрузки, длительного воздействия вредных выбросов в атмосферу, нарушение ландшафта, формирования отвалов горных пород, воздействия транспорта, на больших площадях развиваются процессы деградации и загрязнения почвенного покрова, снижается его биологическая продуктивность, формируются ареалы загрязнения токсичными веществами.

Освоение угольных месторождений, строительство автомобильных и железных дорог, линий электропередач постоянно сопровождается отторжением земель, способствует широкомасштабному формированию техногенных ландшафтов.

По данным ЦНИИЛГиС, добыча 1 млн. тонн угля открытым способом сопровождается нарушением 35 – 50 га земной поверхности; при подземной угледобыче на 30% площади шахтного поля леса полностью уничтожаются в результате нарушения земной поверхности при осадке покровной толщи и планировочных работах, на остальных 70% продуктивность снижается на 50%.

Возврат в сельхозоборот отчужденных земель осуществляется крайне медленно. В основном преобладает горно-техническая и лесная рекультивация.

По данным комитета по земельным ресурсам и землеустройству в Новокузнецком районе по состоянию на 01.01.2001 г. при общей площади земель 1.338.325 га нарушено 12.694 га. За период с 1995 по 1998 годы было нарушено 1.097 га земель, за этот же период времени рекультивировано 1.334 га земель, в том числе: лесохозяйственная рекультивация проведена на площади 589 га, сельскохозяйственная рекультивация — на площади 283 га, водохозяйственная — на площади 462 га. За 2001 год нарушено 9 га земель, рекультивировано 5 га (лесная рекультивация).

Несмотря на осуществляемые мероприятия, проблема рекультивации техногенных земель, возвращение их во вторичное хозяйственное использование является важной экологической задачей.

В рамках реструктуризации угольной отрасли наряду с проводимой форсированной ликвидацией угольных предприятий, осуществляется освоение новых угольных месторождений. В настоящее время ускоренными темпами строится шахта "Ульяновская".

В проектной документации по ликвидации угольных предприятий слабо рассмотрены экологические последствия ликвидации, в частности, по вопросам подтопления населенных пунктов, выброса метана в результате затопления подземных выработок.

Ликвидация ряда угольных предприятий была начата без соответствующей проектной документации по мониторингу окружающей среды, рекультивации нарушенных земель.

В целом, ликвидация угольных предприятий осуществляется со значительным отступлением от календарных сроков выполнения работ, в частности, рекультивации земель, нарушенных, в том числе в результате отвалообразования. Так, из 326,3 га земель ОАО "Шахта Северный Кандыш" — 150 га нарушенные земли; из 185,2 га земель ОАО "Шахта Шушталенская" — 62,7 га нарушенные земли.

Наличие в Новокузнецком районе сырьевых производств в значительной степени обуславливает образование в больших объемах производственных отходов.

Добыча 1 тонны угля сопровождается образованием от 0,3 тонн (шахтная добыча) до 4 тонн (открытая разработка) вскрышных пород, 0,3 тонн отходов обогащения и выбросом 5 – 25 м³ метана. Годовое образование вскрышных пород, отходов обогащения (данные 2000 года) составляет 154 млн. тонн (154.121.550 тонны). Процесс накопления вскрышных пород сопровождается пылением отвалов и под влиянием ветровой эрозии локальное загрязнение становиться региональным. Выход на поверхность огромной массы горных пород, сопровождающийся образованием подземных полостей, приводит к оседанию (обрушению) земной поверхности, а также к изъятию земель под горные отвалы.

По данным госстатотчетности (форма № 2-тп (токсичные отходы), в Новокузнецком районе 75 природопользователей (данные 2001 года) осуществляет деятельность по обращению с опасными отходами.

Сведения об образовании, поступлении, использовании и размещении токсичных отходов производства и потребления в Новокузнецком районе в 2001 году приведены в таблице 7.

В 2001 году в Новокузнецком районе образовалось 75 тыс. тонн твердых бытовых отходов.

Динамика движения токсичных и нетоксичных отходов по годам относительно стабильна. Процент утилизации образующихся отходов невысокий. Основная их масса направляется в отвалы и на свалки.

Сконцентрированные в отвалах, хвостохранилищах, на свалках, они являются источниками загрязнения подземных и поверхностных вод, атмосферы и почвы. Под промышленными отвалами, золоотвалами, шламо- и хвостохранилищами, свалками ТБО занято в районе свыше 3 тыс. (3172) га земель, изъятых из хозяйственного землепользования.

На территории Новокузнецкого района расположены следующие свалки твердых бытовых отходов:

•  свалка ТБО в районе п. Баевка, эксплуатируется с начала 60-х годов как свалка твердых бытовых и производственных отходов Кузнецкого и Орджоникидзевского районов г. Новокузнецка, бытовых отходов п. Высокий г. Осинники. В настоящее время свалку эксплуатирует МУП АТП ЖКХ г. Новокузнецка. Площадь свалки составляет 12 га. Частично расположена в водоохранной зоне р. Тальжина. Свалка не обустроена в соответствии с требованиями СНиП 2.01.28-85;
•  свалка ТБО г. Калтан эксплуатируется ПО СЕЗ г. Калтан. Расположена в 2 км северо-восточнее г. Калтан. Площадь, отведенная под свалку ТБО, составляет 3,3 га. Не обустроена в соответствии с требованиями СНиП 2.01.28-85;
•  поселковые и сельские свалки: эксплуатируются подразделениями ПО ЖКХ Новокузнецкого района. В общей массе свалки несанкционированные, в соответствии с требованиями СНиП 2.01.28-85 не обустроены. Площадь, занимаемая сельскими и поселковыми свалками, составляет около 10 га.

Во исполнение распоряжения Администрации Новокузнецкого района от 31.03.98 г. № 314 "Об организации мест складирования твердых бытовых отходов на территориях сельских администраций Новокузнецкого района" начата работа по приведению сельских и поселковых свалок в соответствие с требованиями законодательства. Однако данная работа продвигается крайне медленными темпами из-за отсутствия необходимых финансовых ресурсов.

Одной из наиболее острых и трудноразрешимых проблем было и остается хранение, утилизация, обезвреживание или захоронение ядохимикатов с истекшими сроками применения.

В Новокузнецком районе деятельность по обращению с пестицидами и агрохимикатами осуществляют 14 хозяйств, на складах которых хранится 310,077 тонн пестицидов и агрохимикатов, в том числе с истекшими сроками применения (данные экологического контроля за 2001 год). Условия хранения пестицидов и агрохимикатов в 10 хозяйствах не соответствуют требованиям Федерального закона № 109-ФЗ от 19.06.97 г. "О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами", "Правил по хранению, применению и транспортировке пестицидов и агрохимикатов", утвержденным Министерством сельского хозяйства Р. Ф., Министерством здравоохранения Р. Ф. 29.04.99 г. В большинстве хозяйств учет движения пестицидов и агрохимикатов либо вообще отсутствует, либо не соответствует указанным выше "Правилам …".

Решение проблемы утилизации, обезвреживания или захоронения пестицидов и агрохимикатов с истекшими сроками применения на местном уровне (сельскохозяйственные предприятия, органы местного самоуправления) представляется мало вероятным (отсутствуют соответствующие производственные мощности, полигоны по захоронению токсичных отходов, а также финансовые ресурсы для их создания).

Особо охраняемые природные территории

Наличие в Кемеровской области (в том числе в Новокузнецком районе) природных комплексов и объектов, имеющих особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение явилось основанием для создания особо охраняемых природных территорий.

Территориально в Новокузнецком районе расположены (полностью или частично) следующие особо охраняемые природные территории.

Государственный природный заповедник "Кузнецкий Алатау"

Основные объекты охраны: природные комплексы горной системы Кузнецкого Алатау.

Значение: сохранение в естественном состоянии уникальной ландшафтной зоны, эталонных, ненарушенных участков черневой тайги — коренной лесной растительности Кузбасса; поддержание общего экологического баланса в области. Места обитания многих редких видов флоры и фауны (федеральный и региональный статусы охраны); несомненная научная ценность.

Заказники

• "Таштагольский": основные объекты охраны — соболь;
• "Сары-Чумышский": основные объекты охраны — бобр;
• "Нарыкский": основные объекты охраны — бобр.

Памятник природы республиканского значения "Липовый остров"

Основные объекты охраны: массив липы сибирской с комплексом третичных неморальных реликтов.

Значение: первично-редкое растительное сообщество, к которому отнесены уникальные сообщества на небольших территориях с характерной спецификой структурно-функциональных особенностей (наличие эндемичных реликтовых и редких видов, своеобразие набора жизненных форм и т. д.). Его сохранение является первоочередным для сбережения растительного покрова региона.

Экологические проблемы состояния здоровья населения Новокузнецка

Загрязнение воздуха связано с выбросами вредных веществ от промышленных предприятий. Наиболее крупным агломератом в городе Новокузнецке является КМК. Он оказывает вредное воздействие на организм человека и вызывает глубокие изменения в биосфере. Влияние загрязненного воздуха на человека может быть как прямым, так и косвенным. Прямое влияние выражается в том, что загрязнители в виде газов и пыли попадают вместе с вдыхаемым воздухом в организм и оказывают на него непосредственное действие, вызывая отравления и различного рода заболевания.

При увеличении концентрации диоксида серы в окружающем воздухе повышается вероятность сердечно-сосудистых и легочных заболеваний. Бронхиальная астма — это заболевание, связанное с повышенным содержанием в воздухе диоксида серы. В районах с его повышенной концентрацией установлена повышенная смертность от бронхитов.

Угарный газ (СО), соединяясь с гемоглобином крови, вызывает отравления организма, малые его концентрации способствуют отложению липидов на стенках кровеносных сосудов, ухудшая их проводимость. Оксиды азота (NО, NО₂) отрицательно влияют на эпителий органов дыхания, вызывают отеки и туберкулез легких. При длительном воздействии этих загрязнителей на человеческий организм нарушается функционирование центральной нервной системы. Отрицательно действуют на нервную систему и соединения свинца. Проникая через кожу и накапливаясь в крови, свинец снижает активность ферментов, участвующих в насыщении крови кислородом. Это, в свою очередь, нарушает ход обменных процессов, необходимых для нормальной жизнедеятельности.

К прямому влиянию на организм человека следует отнести воздействие воздуха, насыщенного пылью разнообразного происхождения — частицами горных пород, сажи, золы. Общее количество пыли, поступающей в атмосферу составляет 2 млрд. т, из них антропогенные аэрозоли — 10 – 20%.

При длительном вдыхании запыленного воздуха у людей возникает болезнь, получившая название пыльной пневмонии.

Сталевары болеют раком легких и туберкулезом из-за выбросов диоксида серы. Люди, работающие с асбестом — болеют раком кожи, а люди, работающие на предприятии с анилиновыми красками — болеют раком мочевого пузыря.

Программное обеспечение охраны окружающей среды в Новокузнецком районе

Основные направления охраны окружающей природной среды Новокузнецкого района определены "Экологической программой Новокузнецкого района" (ИФ "Экопрогноз", 1996 г.).

Программа включает в себя:

• комплексную оценку сложившейся экологической ситуации с учетом специфики природных условий и особенностей социально-экономического развития;
• мероприятия (первоочередные, на перспективу) по оздоровлению экологической ситуации с учетом перспектив развития района в целом, а также отдельных его территорий, промузлов, предприятий, агропромышленного комплекса.

Администрацией Кемеровской области и Комитетом природных ресурсов по Кемеровской области (правопреемник Госкомэкологии Кемеровской области) на 1999 – 2001 годы были намечены основные мероприятия, направленные на улучшение экологической ситуации в регионе:

• завершение строительства и реконструкции очистных сооружений населенных пунктов и промышленных предприятий в верхнем бьефе реки Томь (в том числе реконструкция сооружений для очистки производственных сточных вод ОАО СХК "Чистогорский");
• расширение работ по рекультивации породных отвалов угледобывающих предприятий с использованием биогума, переработке и утилизации отходов угледобычи и углеобогащения, размещение вскрышных пород на внутренних отвалах угледобывающих предприятий;
• совместно с Минтопэнерго РФ организация экологического мониторинга за закрывающимися угольными предприятиями и выработка комплекса мероприятий по предотвращению дополнительного экологического ущерба в связи с проводимыми мероприятиями по реструктуризации угольной промышленности;
• восстановление мощностей природоохранных сооружений, систем ГОУ, локальных очистных систем предприятий, законсервированных или не реконструируемых в последние годы экономического кризиса.

В рамках Экологической программы Новокузнецкого района, с учетом основных мер, направленных на оздоровление окружающей среды Кемеровской области, ежегодно формируется перечень природоохранных мероприятий, намеченных к осуществлению на территории Новокузнецкого района.

Реализация программных природоохранных мероприятий осуществляется как за счет собственных средств предприятий, так и с привлечением средств экологического фонда.

"Областной природоохранной программой на 2001 год" (приложение 14 к Закону Кемеровской области от 17.01.2001 г. № 10-ОЗ "Об областном бюджете на 2001 год") по Новокузнецкому району предусмотрена реализация следующих мероприятий:

• реконструкция сооружений для очистки производственных сточных вод ОАО "СХК Чистогорский";
• разработка нормативно-технической документации, регламентирующей хозяйственную деятельность бюджетных организаций в области охраны атмосферного воздуха;
• разработка проекта рекультивации свалки ТБО в районе п. Баевка.

Основные проблемы охраны окружающей среды в Новокузнецком районе

Характеристика экологической ситуации позволяет сделать выводы об основных проблемах охраны окружающей среды Новокузнецкого района.

Несоблюдение стандартов, нормативов качества окружающей среды

Причины: отсутствие либо низкая эффективность работы имеющихся пыле-, газоочистных установок, действующих водоочистных сооружений, причем многие очистные сооружения и установки физически и морально устарели; отсутствие либо низкая эффективность средств контроля.

Проблема внедрения безотходных и малоотходных технологий и производств и под.

Проблема внедрения безотходных и малоотходных технологий и производств, вовлечение отходов производства и потребления в хозяйственный оборот в качестве дополнительных источников сырья, обезвреживания и захоронения неутилизируемых промышленных и бытовых отходов. Данная проблема сложна и многогранна. Первоочередными задачами являются санкционирование и приведения в соответствие с требованиями СНиП эксплуатируемых свалок твердых бытовых отходов, строительство полигонов для размещения отходов с рекультивацией и последующим мониторингом мест захоронения твердых бытовых отходов, не соответствовавших требованиям природоохранительного законодательства.

Рекультивация нарушенных земель, возвращение их в хозяйственный оборот

Современные темпы рекультивации нарушенных земель не способствуют восстановлению ландшафтов и экологических систем территорий.

Проблема возмещения экономического ущерба от выбросов и сбросов загрязняющих веществ, размещения отходов

Т. е. проблема своевременного и в полном объеме осуществления платы за загрязнение окружающей среды. Данная проблема напрямую связана с формированием средств экологического фонда и, следовательно, реализацией природоохранных мероприятий федерального, областного и местного значения. Несмотря на меры принудительного характера природопользователями накоплена значительная задолженность по платежам за загрязнение окружающей среды.

Проблема осуществления природоохранных мероприятий предприятиями

Осуществляемые предприятиями природоохранные мероприятия в большинстве случаев носят косметический характер и существенному снижению нагрузки на окружающую природную среду не приводят.

Особой проблемой, хоть она и носит частный характер, является проблема соблюдения природоохранительного законодательства бюджетными организациями, которые в настоящее время не имеют финансовой возможности как для разработки нормативов предельно допустимого воздействия на окружающую среду, лимитов на размещение отходов, так и для оборудования и эффективной эксплуатации очистных сооружений и установок.

Результаты государственного экологического контроля показывают, что, к сожалению, на территории практически отсутствуют природопользователи, хозяйственная деятельность которых в полной мере удовлетворяла бы требованиям природоохранительного законодательства. Несоблюдение требований природоохранительного законодательства в конечном итоге и определяет современное состояние окружающей природной среды территории.

Основными определяющими факторами здесь являются:

• отсутствие либо недостаточность необходимой экологической подготовки управленческого персонала юридических лиц, определяющих экологическую ситуацию в районе и, как следствие, отсутствие осознанной экологической политики предприятий и действенных служб управления качеством окружающей среды;
• низкая эффективность экономического механизма охраны окружающей природной среды: размер платы за загрязнение окружающей среды, т. е. размер возмещения экономического ущерба от выбросов и сбросов загрязняющих веществ, не сопоставим со стоимостью строительства (реконструкции) природоохранных объектов.

Таким образом, фактически отсутствует экономическое стимулирование для внедрения экологически безопасных технологий и производств, оборудования и повышения эффективности работы очистных сооружений, установок и средств контроля.

Осуществляемая ежегодно индексация платы за загрязнение окружающей среды, размещение отходов фактически фиксирует данную ситуацию на определенном уровне и к повышению эффективности экономического механизма охраны окружающей среды не приводит.

Загрязнители окружающей среды

В сбалансированной экосистеме существует почти замкнутый круг, по которому движутся вещества: например, экскременты и продукты распада одних организмов служат пищей другим и т. д. Однако экосистема в силу ряда причин может стать несбалансированной, когда нарушается нормальный круговорот. К примеру, продукты распада накапливаются в окружающей среде и не утилизируются. Наиболее часто в роли дестабилизатора экосистемы выступает человек со своей практической деятельностью, и в биосферу выбрасываются большие количества вредных веществ, а также веществ, казалось бы, безвредных (например, СО₂), но в таких количествах, что "забуференности" биогеохимических циклов уже недостаточно.

Таким образом, веществами-загрязнителями можно назвать вещества, характеризующиеся следующей совокупностью данных:

• попадают в биосферу в процессе человеческой деятельности;
• нарушают баланс веществ экосистемы, их цикличность, образуясь с большей скоростью, чем уничтожаясь;
• делают среду обитания менее благоприятной (некомфортной) как для самого человека, так и для многих его "соседей по планете".

Вещества-загрязнители, попав первоначально лишь в один из компонентов окружающей среды, постепенно загрязняют, как правило, остальные компоненты (воздух, воду, почву). Перераспределение загрязнителей, пути миграции их в окружающей среде рано или поздно могут привести к прямому негативному воздействию на человека.

Последствия загрязнения природной среды техногенными веществами настолько серьезны, что задача максимально сократить количество попадающих в биосферу отходов стала сейчас первоочередной и жизненно важной. При этом особый акцент делается на создание безотходных технологий производства и потребления, производство принципиально новых экологически чистых веществ и материалов, разработку и внедрение систем улавливания, утилизацию и обезвреживание газообразных выбросов, сточных вод и твердых отходов.

Синтезируя новые химические вещества для промышленных нужд, создавая новые приборы и машины, проектируя технологические линии и процессы, человек должен обязательно прогнозировать и объективно оценивать возможную степень воздействия всего созданного им на биосферу, на компоненты окружающей среды, на него самого, т. е. проводить предварительную комплексную научно обоснованную, независимую (от мнений отдельных заинтересованных лиц) экологическую экспертизу.

Все присутствующие в биосфере химические вещества, как природные, так и привнесенные в нее человеком, в сумме составляют хемосферу.

Множество природных соединений осуществляют в экосистемах важные функции. В то же время многие организмы вырабатывают токсичные вещества, которые, впрочем, также являются определенными хемомедиаторами, и их обращение в экосистемах находится под контролем природы и не приводит к каким-либо серьезным негативным последствиям.

Сейчас уже синтезировано и выделено из природных источников свыше 6 млн. химических веществ. Эта цифра ежегодно возрастает на 5%. Причем здесь не учтены полимерные и олигомерные соединения, а также композиции и смеси. В США регистрируется около 120 тыс. в год только новых синтетических соединений. Все это говорит о том, что деятельность человека активно увеличивает потенциал хемосферы.

Среди таких веществ антропогенного (от греч. антропос — "человек" и греч. генезис — "происхождение") характера есть мутагенные (порождающие мутации), канцерогенные, тератогенные (вызывающие уродства, от греч тератос — "чудовище") и т. д. Так, потенциальными канцерогенами признано сейчас около 25000 соединений!

Один из важнейших вопросов химической экологии — изучение тех превращений, которые претерпевают антропогенные вещества в экосистемах и механизмов их вредного воздействия на организмы, экосистемы и биосферу в целом. В связи с этим вопросом в экологической литературе встречаются следующие термины.

Ксенобиотики (от греч. ксенос — "чужой" и греч. биос — "жизнь") — химические вещества, чужеродные по отношению к живым организмам и не входящие в естественные биогеохимические циклы. Их появление в биосфере прямо или косвенно связано с хозяйственной деятельностью человека.

Поллютанты (от лат. поллюцио — "марание") — химические вещества, загрязняющие среду обитания. Синоним — загрязнители.

Можно предположить, что загрязнителем всегда является лишь то вещество, которого в природе, в экосистемах очень мало. Однако это не всегда так. Все зависит от степени концентрации того или иного вещества в биосфере или в какой-либо ее части, а также от способности собственных "сил природы" справиться с этим загрязнителем, утилизировать его. Так, например, компонент древесины лигнин образуется в громадных количествах как отход целлюлозно-бумажной промышленности и потому он — серьезный поллютант.

По пространственному распределению (размеру территорий) загрязнители подразделяются на:

• глобальные (фоново-биосферные, как, например, в случае с парниковыми газами — СО2, СН2, хлорфторуглеродами и пр.);
• региональные;
• локальные;
• точечные.

По силе и характеру воздействия на окружающую среду загрязнения бывают:

• фоновые;
• импактные (от англ, импэкт — "удар", "толчок");
• постоянные (перманентные);
• постепенно нарастающие;
• катастрофические (аварийные, например, выброс нефти при аварии танкера в море).

По источникам возникновения загрязнители разделяются на:

• промышленные (например SО₂);
• транспортные (например, альдегиды выхлопов автомобилей);
• сельскохозяйственные (например, пестициды);
• коммунально-бытовые (например, детергенты синтетических моющих средств).

Одна из проблем, связанных с появлением в экосистемах веществ антропогенного происхождения, — нарушение поллютантами химической коммуникации между организмами. Так, появление в водной среде фенола с концентрацией 5 мг/л искажает реакцию карповых рыб (например, горчака) на собственный феромон тревоги. При концентрации фенола 20 – 30 мг/л наступает полная потеря чувствительности к феромону. Таким образом, загрязнители способны нарушать экологическое равновесие в экосистемах, разрывая "химические контакты" между организмами.

Экзогенные вещества (от греч. экзо — "снаружи" и греч. генезис — "происхождение") — вещества, появление которых связано с деятельностью человека (термин подчеркивает неприродное происхождение соединения).

Экотоксиканты (от греч. ойкос — "дом" и греч. токсикон — "яд") — .ядовитые химические вещества антропогенного происхождения, вызывающие серьезные нарушения в структурах экосистем.

Суперэкотоксиканты (от греч. супер — "сверху", "над") — вещества, обладающие в малых дозах мощным токсичным действием полуфункционального характера. Для суперэкотоксикантов (СЭТ) фактически теряет смысл понятие предельно допустимой концентрации (ПДК). Кроме того, они резко повышают чувствительность живых организмов к другим, менее сильным (менее токсичным) ксенобиотикам. К суперэкотоксикантам относятся диоксины, дибензофураны, бензантрацены, микотоксины, нитрозамины, нафтиламины.

Все химические вещества, составляющие хемосферу, можно условно разделить на четыре группы:

1. Безвредные для человека.
2. Действуют на человека опосредованно, делая менее благоприятной среду его обитания,
3. Могут прямо действовать на человека как на живой объект, отравляя его (токсиканты) или поражая каким-либо другим способом (например, радиоактивные вещества — излучением).
4. Вещества неопределенного характера действия. О многих из них нет достаточно полных сведений (токсичность, поведение в биосфере).

Токсичность — свойство химических веществ, способность вызывать отравление (интоксикацию) организма. Она характеризуется дозой вещества, вызывающей определенную степень отравления.

При ингаляционных отравлениях доза равна произведению сt, где с — концентрация паров или аэрозоля (мг/м³); t — время вдыхания (мин).

При поражении другими путями (внутривенно, внутримышечно, через желудочно-кишечный тракт, кожу и пр.) доза оценивается количеством вещества в мг на 1 кг живой массы.

Различают:

1. среднесмертельные (летальные) дозы:

·         Lctso — при ингаляционном отравлении;

·         LD 50 (ЛД 50) — при других видах воздействия;

2. пороговые дозы:

·         PctjQ — при ингаляционном отравлении;

·         РВ10 (ПД 10) — при других видах воздействия.

Цифра в индексе показывает вероятность (в %) гибели организмов для смертельных доз или появление признаков отравления для пороговых. Токсичность определяют, проводя опыты на животных с применением статистических методов.

Качество окружающей среды, его соответствие требованиям нормальной жизнедеятельности человека характеризуется экологическими стандартами. Точнее, стандарты подразделяют на собственно экологические и производственно хозяйственные.

К стандартам первого типа относятся предельно допустимые нормы антропогенного воздействия на окружающую среду, превышение которых ведет к угрозе здоровью человека, отрицательно влияет на растения и животных. Среди таких характеристик часто используют:

·         ПДК — предельно допустимую концентрацию загрязняющих веществ, т. е. максимальное количество поллютанта в единице объема воздуха или воды, которое при ежедневном воздействии на организм человека, в течение длительного времени не вызывает патологических изменений или заболеваний, а также не нарушает нормальной жизнедеятельности;

·         ПДУ — предельно допустимый уровень вредного физического воздействия (шум, электромагнитные излучения и пр.).

·         Производственно-хозяйственными стандартами качества среды служат:

·         ПДВ — предельно допустимый выброс загрязняющих веществ каким-либо производством в окружающую среду (например, из одной заводской трубы в единицу времени);

·         ПДС — предельно допустимый сброс (то же для жидкого поллютанта);

·         ПДП — предельно допустимое поступление;

·         ПГП — предельно годовое поступление и т. д.

Теперь рассмотрим некоторые вредные вещества, а также их воздействие.

Оксид углерода

Бесцветный и не имеющий запаха газ. Воздействует на нервную и сердечно-сосудистую систему, вызывает удушье. Первичные симптомы отравления оксидом углерода (появление головной боли) возникают у человека через 2 – 3 часа его пребывания в атмосфере содержащей 200 – 220 мг/м³ СО; при более высоких концентрациях СО появляется ощущение пульса в висках, головокружение. Токсичность СО возрастает при наличии в воздухе азота, в этом случае концентрацию СО в воздухе необходимо снижать в 1,5 раза.

Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн. т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

Сернистый ангидрид

Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн. т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65% от общемирового выброса.

Серный ангидрид

Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 11 км от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

Сероводород и сероуглерод

Поступают в атмосферу раздельно или вместе в другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

Оксиды азота

Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксидов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т. в год.

В атмосферу выбрасывается в основном диоксид азота NO₂ — бесцветный, не имеющий запаха ядовитый газ, раздражающе действующий на органы дыхания. Особенно опасны оксиды азота в городах, где они взаимодействуют с углеродами выхлопных газов, где образуют фотохимический туман — смог. Отравленный оксидами азота воздух начинает действовать с легкого кашля. При повышении концентрации NO, возникает сильный кашель, рвота, иногда головная боль. При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочки оксиды азота образуют кислоты HNO₃ и HNO₂, которые приводят к отеку легких.

Соединения фтора

Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений — фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Фтор накапливается в костной ткани и вызывает болезнь флюороз. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

Соединения хлора

Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией.

Кроме токсичного действия на организм человека хлор способен разрушать озоновый слой.

Парафины (алкены)

Устойчивые вещества, молекулы которых выражены прямой и разветвленной цепью атомов углерода. Легкие парафины обладают максимальной летучестью и растворимостью в воде.

Циклопарафины

Насыщенные циклические соединения с 5 – 6 атомами углерода в кольце. Кроме циклопентана и циклогексана в нефти встречаются бициклические и полициклические соединения этой группы. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

Ароматические углеводороды

Ненасыщенные циклические соединения ряда бензола, содержащие в кольце на 6 атомов углерода меньше, чем циклопарафины. В нефти присутствуют летучие соединения с молекулой в виде одинарного кольца (бензол, толуол, ксилол), затем бициклические (нафталин), полуциклические (пирен). Обладает наркотическим действием, в малых концентрациях вызывает головную боль, головокружение и т. п. Так, при вдыхании в течение 8 часов паров бензина в концентрации 600 мг/м³ возникают головные боли, кашель, неприятные ощущения в горле.

Олефины (алкены)

Ненасыщенные нециклические соединения с одним или двумя атомами водорода у каждого атома углерода в молекуле, имеющей прямую или разветвленную цепь.

Пестициды

Составляют группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. Пестициды делятся на следующие группы: инсектициды — для борьбы с вредными насекомыми, фунгициды и бактерициды — для борьбы с бактериальными болезнями растений, гербициды — против сорных растений.

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк)

Относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу.

Заключение

Начавшийся в 1991 году резкий спад промышленного производства не привел к ожидаемому снижению антропогенной нагрузки. Устаревшие технологии, снижение затрат на поддержание в работоспособном состоянии природоохранных сооружений, почти полное прекращение строительства новых очистных сооружений привело к тому, что объем валовых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и сбросов загрязняющих веществ в атмосферу практически не уменьшился. Более того, даже незначительный рост объема промышленного производства на отдельных предприятиях приводит к возрастанию антропогенной нагрузки. Ожидаемый выход из экономической стагнации закономерно приведет в первые годы к пиковым нагрузкам, которые могут оказаться запредельными для адаптогенных возможностей природного потенциала региона.

Природоохранные органы с каждым годом ужесточают контроль над соблюдением природоохранительного законодательства. Однако, как показывает динамика состояния окружающей среды, административных мер явно недостаточно.

Реализация положений природоохранительного законодательства, создание эффективного механизма экономического регулирования в области природопользования с одновременным внедрением новейших технологий в данной области, наличие жесткого контроля со стороны государства и общества способно значительно улучшить существующую в регионе экологическую ситуацию.

Однако это возможно только при эффективной экономике, использующей минимум ресурсов для получения единицы результата. Такая эффективность должна быть обеспечена рыночными структурами при действенном государственном регулировании.

Устойчивое развитие региона невозможно без решения природоохранных проблем для чего представляется необходимым:

·         тесное взаимодействие государственных структур и негосударственных организаций, координация работы на региональном и местных уровнях;

·         принятие мер по воспитанию и образованию населения, преодолению антиэкологических стереотипов поведения;

·         принятие на региональном уровне законодательства, с одной стороны, не противоречащего Федеральному законодательству, с другой стороны, учитывающего специфику региона, сложившуюся экологическую ситуацию, с определением реальных экономических санкций для предприятий-загрязнителей и экономическими льготами и стимулами для природоохранных предприятий, и предприятий реально уменьшающих негативное воздействие на окружающую среду;

·         подкрепление региональной и местных экологических программ необходимым финансированием.

Библиографический список

1. Гигиенические аспекты районной планировки и градостроительства в кемеровской области. / Под ред. Горбачева Е. М. — Новосибирск: Наука, 1978.
2. Школлер М. Б. Проблемы экологической химии. Новокузнецк: Кемеровский государственный университет Новокузнецкий филиал, 1997.

Доклад об экологической обстановке в г. Новокузнецке за 2001 г.