Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Информационный мониторинг обращения промышленных отходов как основа оценки экологического риска .
1.1 .Методологические принципы информационного управления. 12
1 2. Территориальная единица управления в системе обращения промышленными отходами .
1.3.Достоверность и систематические ошибки при оценке объемов образования промышленных отходов.
1.4. Проблемы классификации промышленных отходов. 23
1.5. Информационно-справочная и геоинформационная системы по обращению с промышленными отходами.
Глава 2. Анализ особенностей образования промышленных отходов в Северо - Западном регионе России .
2.1. Санкт - Петербург и Ленинградская область. 43
2.2. Республика Карелия. 46
2.3. Псковская область 48
2.4. Новгородская область. 49
2.5 Особенности обращения промышленных отходов в бассейне Финского залива 60
Глава 3. Экологические воздействия промышленных отходов в бассейне Финского залива .
3.1. Особенности воздействия полигонов отходов различного типа. 60
3.1.1 . Нелегальные свалки смешанных отходов . 60
3.1.2. Шламохранилища 61
3.1.3.Полигон бытовых отходов с приемом промышленных отходов 3 и 4 классов. 66
3.1 АИловые площадки и полигоны хранения осадков городских очистных сооружений. 75
3.1.5. Золоотвалы. 77
3.1.6. Стационарные навозохранилища. 78
3.1.7 Характеристика специфических видов воздействий. 81
3.1.8. Классификация полигонов по типам стоков. 86
3.2. Потенциальные воздействия от промышленных отходов на водные системы Финского залива
3.2.1. Частный водосбор Финского залива. 91
3.2.2. Пространственные особенности воздействий в озерных геосистемах Северо-Запада РФ.
3.3. Зонирование территории локального бассейна Финского залива по степени экологического риска от воздействий промышленных отходов.
3.3.1. Локальный бассейн на территории Ленинградской области. 104
3.3.2 Среднемасштабное зонирование пригородных зон мегаполиса. 107
3.3.3 Зонирование территории мегаполиса Санкт-Петербург. 113
Глава 4. Оценки экологического риска полигона промышленных отходов "Красный Борна основе анализа ландшафтно- экологической ситуации .
4.1. Краткая эко-технологическая характеристика полигона. 120
4.2. Геоэкологические аспекты риска воздействия полигона "Красный Бор" 129
4.3.Современное влияние полигона "Красный Бор" на компоненты природных систем. 131
4.4. Воздействие полигона "Красный Бор" на водные объекты природно-территориальных комплексов.
4.5. Моделирование экологического риска воздействия полигона промышленных отходов.
Заключение 154
Список использованной литературы 157
Приложения
- Территориальная единица управления в системе обращения промышленными отходами
- Особенности обращения промышленных отходов в бассейне Финского залива
- Нелегальные свалки смешанных отходов
- Геоэкологические аспекты риска воздействия полигона "Красный Бор"
Введение к работе
Переходный характер экономико-социальной ситуации в Российской Федерации обуславливает корректировку приоритетов природоохранного управления и методов контроля оборота промышленных отходов в системах территориального управления. Эти положения являются отправной точкой и логическим следствием принципов устойчивого развития: взаимообусловленность экологических, экономических и социальных проблем должна прогнозироваться в среднесрочной и долгосрочной перспективе. Геосистемы бассейна Финского залива более, чем другие природно-антропогенные ландшафты требуют применения этих подходов. Однако, к началу 90-х годов, в условиях снижения техногенных нагрузок по всему бассейну Балтийского моря (в российской части за счет спада производства и ввода систем замкнутого водооборота, в зарубежной, за счет улучшения показателей очистки сбросов) стало очевидно, что показатели функционирования водных систем улучшаются явно хуже прогнозируемых уровней. Эта тенденция была отмечена в целом для Балтийского моря (The Final Report., 1997). Современные исследования достоверно доказывают, что оценка роли антропогенных факторов по их абсолютным значениям без учета итеративно накапливающихся изменений не дает точной картины эколого-социальных процессов, определяющих динамику той или иной водной экосистемы. Вне внимания специалистов в области оценки внешних нагрузок на водные системы Финского залива осталась проблема изменения типов приоритетных техногенных и природно-антропогенных нагрузок, как следствие технологических и нормативных-организационных изменений в системе природопользования в регионе. Прежде всего это относится к всегда существовавшей составляющей таких нагрузок - токсичным промышленным и проблемным отходам производства и сферы потребления. Общее падение объемов образования промышленных отходов с уменьшением промьшшенного производства не проявляется в таком же снижении экологических рисков этих нагрузок, что характерно для других техногенных воздействий До конца 80-х годов проблема токсичных отходов на российской части бассейна Финского залива рассматривалась преимущественно как часть технологических процессов природоохранных мероприятий на промышленных предприятиях, доля же влияний проблемных токсичных отходов, по сравнению с мировыми, в регионе была незначительной. Однако к 90-м гг. в бассейне Финского залива сложилась ситуация, при которой эти нагрузки на водные системы увеличиваются. Проблема экологически безопасного хранения и утилизации отходов производства и потребления практически повсеместно отмечалась как, требующая незамедлительного решения (Топанов, 1997). Появление новых форм воздействия и изменение их масштаба, возрастание системной роли нагрузок от промышленных отходов в период 1990- 1999 гг. изучается в диссертационной работе в сочетании с обуславливающих их комплексом причин и процессов. Последнее представляется крайне важным, если учесть, что система регионального управления обращением с промышленными отходами неэффективна и основана на использовании форм целевого планирования производства, а не на современных принципах управления охраной среды. Для ее совершенствования необходим переход от статистики показателя воздействия к динамическому рассмотрению проблемы управления, включающему оценку воздействия промышленных отходов на геосистемы и возможность предвидения их реакции на изменение процесса. Актуальность проблемы. Анализ существующего положения и репрезентативная оценка процессов образования промьшшенных отходов в контексте их потенциального воздействия на геосистемы Финского залива очевидная экологическая проблема как научных исследований, так и природопользования в регионе. Использование современных международных методологий оценок воздействий промышленных отходов связано не только с поиском новых подходов для решения задач описания экодинамики природных систем. Неизбежность развития этого направления экологических исследований определяется вовлечением регионов бас- сейна Финского залива в международные системы охраны среды, и что, более важно зависимостью стандартов ее национального развития от экономики мирового сообщества (Ку-либаба, 1997). Международный статус трансграничных водотоков (Конвенция о трансграничных водотоках., 1992, Конвенция о защите морской среды., 1992) основных водных геосистем бассейна, на наш взгляд, делает невозможным игнорирование международных требований в области управления промышленными отходами, в т. ч систем информационных стандартов в области охраны среды (экологический аудит, критерии оценки выполнения обязательств, учет в национальной практике принятых статистических показателей, и т.д). Необходимость развития этого направления декларирована в Постановлении Правительства РФ № 559, Программе оценки нагрузок Хельсинкской Конвенции (1992), Национальном плане действий по охране окружающей среды (1999), Решении Совета безопасности РФ №1-в-6(1997). Территория бассейна является международным транзитным транспортным коридором, что требует ужесточения применений положений Базельской Конвенции (1995), и скрупулезного сбора информации о состоянии обращения с токсичными отходами.
Крайне неудовлетворительное положение с размещением промышленных отходов характерно для большинства регионов России из-за нерешенности вопросов строительства полигонов и перерабатывающих мощностей. Для бассейна Финского залива в последние годы зафиксировано резкое увеличение числа инцидентов с экологическими последствиями близкими к классу чрезвычайных ситуаций (Распоряжение..,1999). При этом аварийные воздействия от промышленных отходов, чрезвычайно плохо поддаются модельному прогнозированию существующими методиками. При этом примеры последствий чрезвычайных ситуаций на полигонах промышленных отходов, показали, что даже при современных инженерных способах защиты, вероятность аварий остается очень высокой. В феврале 2000 г. произошел прорыв промышленного шламохранилища в г. Бая-Море (Румыния) сброс всего лишь 102
000 -м3 привел к воздействию на 700 км вниз по течению р. Тисса и даже в р.Дунай. Через два месяца (!) вопреки всем теоретическим прогнозам произошел двойной сброс токсичных отходов в ту же реку Тисса на северо-западе Румынии, в местечке Байя Борша. Аналогичные по масштабам сценарии были при авариях в бассейне р.Гвадалквивир (Испания-шламохранилище и кислото-отстойник), р.Гудзон и т.д. Отсюда очевидна необходимость снижения риска на всех этапах системы обращения промышленных отходов. Отсутствие приемлемого финансирования препятствует ликвидации вероятностей чрезвычайных экологических ситуаций, а нерешенность проблем с утилизацией промышленных и проблемных отходов усиливает техногенную нагрузку на экологические системы бассейна Финского залива и создает предпосылки угрозы качеству жизни населения. В регионе скопилось огромное количество отходов, многие из которых токсичны для человека и природных объектов. Состояние санитарной очистки населенных пунктов региона, удаление и обезвреживание твердых бытовых отходов находится на низком уровне. Не существует четко организованной системы учета и переработки ряда отходов, содержащих опасные токсичные вещества, неудовлетворительно ведется сбор и переработка крупногабаритных отходов. Вследствие этого как в бытовые, так и в промышленные отходы попадают ядовитые, пожаро- и взрывоопасные вещества (металлическая ртуть, соединения марганца, хрома, кадмия и других «тяжелых» металлов, хлорорганические соединения, остатки нефтепродуктов и т.п.). Обилие свалок в регионе оказывает негативное влияние на экологические системы, сдвигая природное равновесия, загрязняя трофические цепи. Следует также указать, что в краткосрочной перспективе размещение отходов на полигонах останется преобладающей формой их обезвреживания, что подтверждается практикой основных индустриальных стран Европы. Проблема распределенного воздействия промышленных отходов на водные геосистемы характерна не только для региона Северо-Запада- это все более возрастающий тип эколо- гического риска для водосборных геосистем в целом по Российской Федерации (Государственный доклад., 1998). Всего в 1998 г. в России 39,4 млн. т токсичных отходов направлено на захоронение. Опережающие темпы накопления опасных отходов обусловлены высоким уровнем затрат на их обезвреживание, и можно предположить, что в условиях экономического кризиса наблюдаемая ныне тенденция станет устойчивой.
Природоохранными органами России в 1998 зафиксировано в 2 раза больше чем в 1997 г аварий с негативными экологическими последствиями. Общий экологический ущерб от этих инцидентов составил 68 млн. руб., что почти в 3 раза больше, чем в 1997 г. (Государственный доклад., 1999). Между тем, на уровне государственного управления охраной среды констатировано, что в настоящее время в России не сформирована единая государственная система учета и контроля в области обращения с отходами. Тем самым, изучение экологических воздействий промышленных отходов является актуальной частью общих научно-прикладных исследований в области охраны окружающей среды.
Цели и задачи диссертационной работы. В работе поставлена цель изучения, ранее не считавшейся приоритетной, проблемы промышленных отходов как антропогенной нагрузки на геосистемы бассейна Финского залива. Основная цель работы - на основе системного анализа существующей фондовой информации, статистики, собственных наблюдений оценить экологическую значимость потенциальных воздействий токсичных промышленных отходов как элемента природоохранного управления и индикатора экологического риска для геосистемы бассейна Финского залива. Исследования в рамках диссертационной работы сосредоточились на двух, наиболее важных с точки зрения практического применения ключевых направлениях; - анализ информационных потоков по промышленным отходам (ранее учитывавшихся недостаточно), принятых в системе управления на территории водных систем Финского залива; - методологических основах улучшения учета пространственно -временной изменчи вости компоненты воздействий промышленных отходов и мониторинга факторов негативных влияния на геосистемы залива. Исследования предполагали возможность практического при менения результатов в системах управления использованием природных ресурсов и охраны среды региона. В соответствие с международно-признанными нормами задачи исследования сводились к: -определению фактических потоков промьшшенных отходов как основы корректных оценок экологических рисков в регионе; - анализу надежности систематических ошибок информационных потоков; анализу типов и потенциальной величины воздействия токсичных промышленных отходов на водные геосистемы бассейна; разработке действующей геоинформационной системы анализа информации по промышленным отходам; оценке величины и формы экологического риска воздействий от накопленных объемов промышленных отходов на водные системы бассейна Финского залива, в том числе предусмотренных международными.соглашениями и договорами.
Для решения поставленных в диссертации задач, с учетом их междисциплинарного и комплексного содержания, выполнен широкий спектр методологических, методических и прикладных исследований с использованием фондовых материалов.
Научная новизна. В работе впервые на современном уровне, обобщена имеющаяся фондовая информация за период 1988-1999 гг. и выявлены закономерности процессов существен- ного изменения форм и степени воздействия на геосистему бассейна Финского залива промышленных отходов. Проведен структурный анализ потенциальных экологических рисков от воздействия промышленных отходов в регионе. Установлены закономерности пространственного распределения потенциальных источников воздействий промышленных отходов на водные объекты. Выявлены систематические ошибки информационных элементов управления размещением и образованием промышленных отходов, анализ корректности используемой информации и методологии ее актуализации. Определены масштабы пространственного распределения зон экологического воздействия промышленных отходов, проведено районирование и выделение приоритетных зон экологического риска. Проведен расчет вероятного экологического риска воздействия полигона "Красный Бор" на водную систему р.Ижора - р.Нева и оценены последствия аварийной ситуации. Впервые представлен анализ условий потенциального риска от воздействий промышленных отходов для геосистемы Финского залива в границах Северо- Запада РФ. На основе обобщений результатов анализа предложен новый подход использования информационных технологий в практической сфере управления охраной среды от воздействий промышленных отходов в бассейне Финского залива.
Защищаемые положения. В результате исследований диссертационной работы показано, что экологическая опасность воздействий промышленных отходов систематически недооценивалось для водных систем Финского залива. Доказано, что промышленные отходы как источник диффузного стока должен учитываться в расчетах нагрузок на водные системы. Представлены скорректированные оценки объемов образования и форм воздействия на водные системы токсичных промышленных отходов в целом по региону Северо-Запада и частному бассейну Финского залива. Дано новое определение значений информационных потоков промышленных отходов как приоритетного элемента управления воздействий промышлен- ных отходов в бассейне Финского залива в краткосрочной перспективе. Предлагается действующая экспериментальная информационная система мониторинга промышленных отходов и их воздействий, сбора и оценки информации на основе существующих региональных нормативных показателей. Аргументируется изменение ряда положений региональной системы сбора сведений о промышленных отходах для территорий Северо-Запада с учетом тре-бований международно-нормативной базы и специфики воздействий на водные системы. Практическая реализация основных положений диссертационной работы. Практическая ценность исследования состоит в том, что специально уполномоченные органы получили возможность объективной оценки воздействий промьппленных отходов на водные системы региона. Результаты работ имеют перспективу практического использования при планирующейся реорганизации системы обращения с промышленными отходами. Выполненный анализ в области обращения с промышленными отходами и предложенная оценка экологической значимости этих процессов для водных систем реализована в виде действующей информационной системы. Впервые даются рекомендации по улучшению системы учета образования промышленных отходов, как элемента управления в регионе. Общие балансовые расчеты являются основой для определения необходимых мощностей по переработке отходов и поиска оптимальных решений по снижению нагрузок в региональных природоохранных программах. Данные расчетов потенциального экологического риска поступлений загрязняющих веществ в Финский залив, служат основой для разработок системы аварийного реагирования. Информационная система внедрена на самом крупном на Северо-Западе России полигоне промышленных отходов "Красный Бор", Департаменте охраны окружающей среды Ленинградской области и использована в международном проекте по обращению с опасными отходами Евросоюза № 9603 ENVRUS.
Территориальная единица управления в системе обращения промышленными отходами
Существует внутреннее противоречие между теоретическими моделями и их использованием на уровне региональных схем управления. При увеличении масштаба административных единиц (муниципальное самоуправление, регион, группа регионов) и укрупнении индикативных геосистемных единиц (водный объект, водная геосистема) эти модели становятся малопригодными для практического применения. В методологическом плане существует противоречие между свойством информационного показателя как элемента управления, требующего обеспечения статистическими данными в административных границах, и многовариантностью индицируемых откликов природных систем и процессов.
Учитывая то обстоятельство, что почти весь объем сведений о процессах образования и размещения промышленных отходов накапливается в структурах территориально-административного управления, представляется необходимым остановиться на принципах выделения территориально-информационных единиц. Любая административная схема управления (а сфера обращения отходов является именно такой) требует четкого определения территориальной единицы. Рассмотрим несколько возможных вариантов таких единиц. При обобщении прелагаемых подходов по этому признаку выделяются несколько типов.
Геосистемно-биогеоценотический. В основу положен принцип обособления территории на основе биогеоценотических и ландшафтно-географических хорологических единиц. Введены временные информационные признаки, как элементы территориальной единицы -стексы, катены, факториально-динамические ряды и т.д. (Крауклис, 1970; Беручашвили, 1992; и др.). Наиболее частым является выбор в качестве территориального объекта - водосборного бассейна, как например в Программе PLC-3. Тот же принцип реализован в органах управления системы
Минприроды РФ (статистика 2- ТП Водхоз). Правомочность использования такого подхода очевидна в силу его адекватности естественным границам. Данный подход использован с адаптацией его к нуждам управления в рамках рассматриваемых задач для геосистемы Великих Озер, (Report on Canada s., 1991) Параметрический (или секторный)
В качестве тнин1 - территориального носителя информации, выбираются топологические единицы на принципах единства внутреннего содержания информации по свойствам одного критерия (процесса), например индикация устойчивого лесопользования (лесохозяй-ственные районы), или проводится сложное районирование с использованием теории распознавания образов, ранговой классификации и т.п.. Используется как территориальная информационная единица нормативного статуса только при достаточно высокой степени осреднения параметрических показателей, например, уровня лесохозяйственного региона.
Комплексный ландшафтный Тнин представлен картографическими моделями типологических ландшафтных классификаций (Исаченко, 1995; Арманд, 1975). Метод заслуживает внимательного рассмотрения, хотя остается неясность с определением самих природно-территориальных единиц при значительной антропогенизации территории или избыточной генерализации. Информационно статистический.
Упрощенный и критикуемый подход, где в качестве основы рассматриваются административно-территориальные единицы. Нет сомнения в том, что он не выдерживает критики с точки зрения адекватного отражения объективных природно-территориальных объектов, однако с точки зрения нормы устойчивого управления такое заключение делать нельзя. Административно-территориальные единицы отвечают требованиям индикации процесса как объекта управления в системе охраны окружающей среды и только на этом уровне принимаются решения об адекватных действиях (природоохранное финансирование, на- логовая политика, природоохранное строительство, административно-надзорный контроль и т.п.), Другими словами, информационно-статистический подход отвечает принципу "территориальности" управления (Булатов, 1977). Немаловажным фактором является и то, что это нормативно действующая система, обеспечивающая юридическую правомочность информации.
Таким образом, для целей информационного мониторинга промышленных отходов наиболее приемлемы территориальные единицы административных образований, дополненные интегральными показателями в границах бассейнов разного уровня. Это позволяет избежать потерь качества информации при сохранении связи с управлением природопользованием. Реальная практика управления охраной среды в России основывается, прежде всего, на обратных связях, выраженных в принятии решений о финансировании того или иного приоритетного направления. Последнее выполняется в иерархии управленческих и информационных решений на уровне административной единицы, а в ряде случаев, как, например, в случае Ладожского озера и на договорном праве.
Кроме того, проведение любых экологических экспертиз требует, помимо оценки природного потенциала, еще и нормативно проектных и ресурсно-хозяйственных статистических сведений, которые получить при иной форме тнин достаточно сложно. В любом случае трудно избежать того противоречия, что хозяйственная деятельность в своей основе определяется социально-экономическими условиями, а не природными особенностями территории.
Попытки уменьшить вариабельность признаков идут по пути группировки нескольких административных единиц. Примером таких объединений может служить «экономический микрорайон» используемый при экономгеографическом районировании. Для Северо-Запада РФ есть примеры удачных подходов с применением данного принципа и использованием многофакторного анализа (Ардашова, 1988). Закономерно обращение к такому типу тнин в бассейновых ГИС Финского залива (Кондратьев, Гронская, 1999). На территории крупных районов складывается определенный тип взаимодействия природных объектов и хозяйственной деятельности, т.е. появляются так называемые природно-технические комплексы (Арманд, 1975, Дончева, 1978). Последние характерны именно для типов воздействий от промотходов. В контексте наших задач это будут участки комплекса иловых площадок КОС, шламоотстойники в речной долине р. Волхов, полигон "Красный Бор" как интегральный источник в системе урочищ Приневской равнины и т.п.. Учитывая этот процесс, можно компенсировать искусственность территориального выделения объекта системы. Общая схема действующей системы обеспечения информационных потоков в области обращения с промышленными отходами показана на рис. 1.1. Обращает на себя внимание отсутствие координированных схем принятия решений и единой информационной базы.
Особенности обращения промышленных отходов в бассейне Финского залива
Как видно из приведенных материалов, доля образования высокотоксичных отходов преобладает в Санкт-Петербурге и Новгородской области. Таблица 2.10. показывает, что образование наиболее токсичных промышленных отходов по спектру близки для С-Петербурга и Новгородской области. Однако если исходить из расчета удельных нормативов образования отходов в отраслях промышленности, то такие показатели вызывают сомнение.
Как показано выше (глава 1) для групп токсичных отходов по Санкт- Петербургу в среднесрочный период (5-8 лет) существует систематическая ошибка учета в сторону занижения результатов. Последнее косвенно подтверждается сопоставлением данных ежегодного учета 2 ТП отходы по всем субъектам бассейна Финского залива, где ковариации показателей зависят от числа отчитавшихся предприятий, и по некоторым видам отходов колеблются независимо от общих тенденций изменения. В первую очередь это заключение относится к группе отходов 2 и 3 классов. Так, из таблицы 2.11. видно, что удельный вес образования высокотоксичных отходов в Новгородской области выше, чем в С-Петербурге, при этом совершенно очевидно, что общий производственный потенциал этих территорий несопоставим. Учет объемов отходов 4 класса также необходимо проводить с учетом специфического воздействия на водные системы (см. глава 1).
По Ленинградской области динамика поступления промышленных отходов на постоянное хранение и переработку имеет характерную тенденцию к снижению, однако это свойство процесса не отражает полностью закономерности динамики нагрузок. При рассмотрении информации по тенденциям влияния токсичных промотходов, создается впечатление, что этот процесс характерен для всех крупнейших озерных геосистем. В целом, это очевидно связано с типом размещением промышленного производства (высокая концентрация в прибрежной зоне) в локальных бассейнах таких систем (Великие Озера, оз.Байкал, Ладожское озеро, оз.Чудское). Так, в Республике Бурятия за 1997 год было образовано 14,645 млн. тонн промышленных отходов. Такой объем токсичных отходов представляют собой плохо контролируемый, постоянно действующий источник загрязнения поверхностных вод бассейна оз. Байкал. При этом на территориях предприятий и свалках было размещено 12.61млн. тонн отходов всех видов или 84% от количества образовавшихся отходов. Сказанное выше следует рассматривать как ключевое замечание, позволяющее говорить о закономерности, присущего бассейну Финского залива постоянного роста объемов накопления промотходов на временных площадках и соответственно возрастанию угрозы техногенных аварий.
Показательно то, что для условий иной системы управления природопользованием в озерных геосистемах, а именно канадской части водосбора Великих Озер до начала 90-х годов, складьшалась аналогичная ситуация. Концентрация промышленного производства в прибрежной зоне имела своим следствием диффузное загрязнение от высокотоксичных отходов, причем источники этого загрязнения длительное время не были идентифицированы. Как результат этого для геосистемы Великих Озер была разработана специальная классификация приоритетности воздействий загрязняющих ингредиентов (в т.ч.промотходов) на территории бассейна, прямо относящаяся к накопленным объемам (Report on.., 1991; The Great Lakes.,1996). Здесь же уместно привести данные по образование токсичных отходов в Финляндии, территория которой, сопоставима с территорией бассейна Финского залива по эконом-географическими показателями. Так, общий объем официально учитываемых токсичных отходов в среднем составляет 17,7 млн.тонн в год, при этом токсичные (аналог российских 1 и 2 класса - 691 тыс.тонн год.(Тпе state of., 1992). При этом утилизацию отходов обеспечивает завод по переработке с мощностью 108 тыс.тонн\год и 680 санкционированных полигонов. Даже с учетом высокого удельного веса отходо-образующих отраслей народного хозяйства Финляндии, приведенные цифры могут иллюстрировать возможный порядок объема образования токсичных отходов в бассейне Финского залива в краткосрочной перспективе. Резюмируя, сделаем вывод о наличии потенциальных условий фоновых загрязнений от промышленных отходов в бассейнах Ладожского озера и Финского залива, и в целом в Северо - Западном регионе. Перейдем теперь к более детальному анализу закономерностей образования промышленных отходов в локальном бассейне Финского залива (Санкт-Петербург и Ленинградская область). В регионе сложилась ситуация, когда точная оценка, объемов токсичных промотходов и их территориального и функционального перемещения является одной из основ природоохранного управления, поскольку очевидно, что базовая количественная вероятной нагрузки или риска воздействия основывается на динамике общего объема образования промотходов и их накопления на промполигонах. Как уже отмечалось ранее, точность информационных оценок для данной категории не может быть признана удовлетворительной. Однако, за счет введения корректирующих коэффициентов, качественную оценку можно считать приемлемой для условий нашей задачи. Первая относительно полная инвентаризация объемов образования промотходов в регионе была проведена в рамках программы "Вторичные материальные ресурсы" в 1987 г.. Количество предприятий определенных как основные производители отходов было оценено в 2500 единиц. Данная цифра достаточно объективно отражает реальный минимально достоверный объем единичных информационных источников (=2000 по нашим расчетам на 1998 г.), в то время как общие показатели в настоящее время рассчитываются в среднем на 1000 предприятий. Другими словами, полученные в этом случае оценки дают минимальные показатели образования, что позволяет предположить о более существенном влиянии промотходов. На 1987 г. общий объем всех типов промышленных отходов включая не токсичные, инертные был определен в 14.2 млн. тонн. В 1988 проведена инвентаризация токсичных промышленных отходов (Оказание технической., 1988) из статистической выборки по 436 пром-предприятиям. Объем токсичных отходов, подлежащих размещению на специализированных полигонах составил 80083 тонны в год. (в т.ч., неорганические 34421 тонн, органические 45662 тонн). Учитывая, долю охваченных источников (=40% от общего числа), можно считать, что объем токсичных отходов на этот период был не менее 120 000 тонн.
Нелегальные свалки смешанных отходов
Наименее контролируемым источником фильтрующихся диффузных стоков являются нелегальные свалки в населенных пунктах и садоводческих поселках, нелегальный сброс в карьеры и лесные массивы. Одной из причин их возникновения является, то что во многих муниципальных образованиях до сих пор не решен вопрос о местах размещения или переработки отходов. Только за 9 месяцев 1998 в Ленинградской области выявлено 171 несанкционированная свалка, а в Санкт-Петербурге в 1998 г. ликвидировано 211 свалок с общим объемом более 350 тыс. м3 (Жуков, 1999). Из таблицы 3.1. в которой представлены данные по С-Петербургу, можно видеть, что во-первых, более 60% объемов несанкционированных свалок приходится на промышленные районы города, что косвенно свидетельствует об источниках поступлений отходов, в т.ч. и от предприятий, и, во-вторых, несмотря на ежегодную рекультивацию, свалки в большом числе возникают вновь.
Интересная закономерность отмечена при анализе динамики образования нелегальных свалок (рис.3.1.). В период усиления контроля на территории С- Петербурга отмечается рост числа свалок в Ленинградской области, в первую очередь в поясе пригородных районов города города - Всеволожский, Гатчинский. Так, в 1998 году, характеризующимся усилением контроля по сравнению с 1997 годом, на заводы МПБО и полигоны ТБО было вывезено бытовых и строительно-промышленных отходов больше на 226 тыс. м3. Это свидетельствует, о том, что динамика объемов нелегального размещения отходов, во многом зависит от качества контроля надзорных органов и можно предполагать рост объема отходов на нелегальных свалках при снижении качества инспекторского контроля. Характерным в этом смысле является нелегальный сброс от временных населенных пунктов. Так одним из самых загрязненным мест в пригородах С-Петербурга является садоводство Дунай, где расположено 15 свалок. Загрязнены также садоводства в районе Черной речки - 3 свалки, Ново-Токсово - 2 свалки и т.д.(табл.3.2.)
В среднем для Ленинградской области объем нелегального размещения от сезонных населенных пунктов оценивается в я 1 млн.м3 в год, в целом же к началу 90 гг. сложилась ситуация с нелегальным сбросом до 4.5. млн. м 3 (Твердые бытовые., 1993). Косвенным доказательством явно возросшей роли нелегальных свалок в загрязнении окружающей среды является, тот факт, что к 1998 г. на долю контроля нарушений в области размещения отходов приходилось уже 28.5% всех инспекторских проверок Ленкомэкологии в регионе. Следует сразу сказать, что получаемые по официальным данным число свалок для частного бассейна залива представляет только часть ежегодно образующихся свалок. Проведенная нами экстраполяция результатов статистических выборок по Всеволожскому и Гатчинскому районам за 1997-1998 гг. на территорию частного бассейна Финского залива привела к выводу о том, что минимальное число мелких свалок (до 1000 м3) составляет не менее 950-1000, при среднем накоплении на них 80 т смешанных отходов: бытовых, проблемных, малотоксичных промышленных. Отходы на таких свалках представлены в основном полиэтиленовой пленкой, боем стекла, металлическим ломом, бытовыми отходами лако-красок и т.п.. Однако в последние годы резко растет удельный вес токсичных проблемных отходов (металлосодержащие и жидкие токсичные отходы, ядохимикаты и т.д). Кроме того, основными методами ликвидации нелегальных свалок является либо "сжигание", либо поверхностное закапывание. В первом случае, в силу высокого содержания в отходах полихлорвинилов возникает загрязнение воздуха сложной -хлор-органикой. В частном бассейне Финского залива- это основной источник неконтролируемого поступления ПХБ. Так, на несанкционированных свалках концентрации полихлор-бифенилов достигают значения 2025 мкг/кг, а в местах их горения более 5600 мкг/кг (Киселев, Худолей, 1996). Сотни малых пожаров на нелегальных свалках являются постоянным источником локального загрязнения малых водотоков или водных объектов. Так, трехмесячные пожары полигона Самарка в 1996 г., внесли в атмосферу пригородов Санкт-Петербурга большую часть объема особотоксичных выбросов (Скорик, Флоринская, 1998). В случае поверхностного закапывания возникает постоянно действующий источник загрязнения грунтовых вод в период интенсивных дождей и весеннего половодья тяжелыми металлами, нефтью, пестицидами, нитратами. Очевидно, что в каждом случае величины таких загрязнений малы, но их повсеместное распространение создает дополнительный, постоянный фон диффузного загрязнения. В ряде случаев для водосборов замкнутых малых озер или водоемов абсолютные величины могут достигать существенных значений, а для свалок, которые используются для сбросов токсичных отходов, могут доходить до очень высоких уровней.
Еще одним аспектом экологического риска нелегальных свалок в бассейне Финского залива является высокая вероятность несанкционированного размещения малых объемов высокотоксичных концентрированных шламов и жидких отходов, образующихся при переработке отходов на маломощных и технологически не оборудованных производствах. Подобные факты неоднократно регистрировались для пригородной зоны С-Петербурга, в т.ч. и прибрежной зоны Финского залива. Основными направлениями потоков нелегального сброса остаются Всеволожский район и пригородные зоны Курортного и Колпинско-го районов в СПб. Примером образующихся здесь свалок могут служить сбросы вдоль закрытой автодороги на Медвежий Стан (объем 3500 м3), свалка вблизи садоводства "Дунай", свалка на территории заказника Юнтоловский, свалки в районе п.Новоселки и ряд других. Основная опасность для окружающей среды, помимо токсичности фильтрата, за- ключается еще в том, что смешивание с бытовым и строительным мусором практически исключает такие сбросы из контроля надзорных органов и источник загрязнения действует до полной рекультивации свалки. При этом накопившиеся свалочные массы при рекультивации свалок должны размещаться на полигоне "Красный Бор", но вместо этого практически полностью вывозятся на полигоны ТБО, тем самым ухудшая ситуации на санкционированных свалках.
Шламохранилища как полигоны промышленных отходов занимают особое место в общей схеме нагрузок на водные объекты. Их специфическая особенность заключается в сопутствующей им высокой аварийности приводящей, как правило, к серьезным экологическим последствиям. Мировая статистика показывает, что более 50% аварийных инцидентов с промышленными отходами связано именно с шламохранилищами различного типа. По этой причине на вопросах экологического риска следует остановится особо.
Всем памятен произошедший в феврале 2000 года прорыв промышленного шламохранилища в г. Бая-Море (Румыния). Сброс всего лишь 102 000 м3 циансодержащих стоков привел к возникновению чрезвычайной ситуации на расстоянии 700 км вниз по течению р. Тисса. Концентрация солей цианидов в источнике составляла 700 ПДК, в створе сброса 130 ПДК и даже в р.Дунай была более 0.2 мг.л„ что является критической величиной для водных гидробиоценозов. Через два месяца, вопреки всем положениям теории "катастроф" произошел сброс токсичных отходов в ту же реку Тисса на северо-западе Румынии, в местечке Байя Борша. Через 25-метровый прорыв в дамбе в реку попали 20 тыс.т. жидких отходов, содержащих тяжелые металлы. Более того, в том же бассейне и в тот же месяц произошла авария меньшего масштаба на прудах -накопителях. Тот же процесс аварийности характерен для современной ситуации в РФ в целом и в Северо-Западном регионе, в частности.
Геоэкологические аспекты риска воздействия полигона "Красный Бор"
Ключевыми вопросами при определении надежности захоронения токсичных отходов и выборе места для их переработки служат инженерно-экологические оценки тектонической устойчивости территории и инженерно-гидрогеологические в первую очередь, фильтрационные свойства пород и рыхлых отложений. В этом смысле принято считать, что участок полигона соответствует всем требованиям инженерной безопасности, более того это единственная из возможных площадок в зоне транспортной доступности для перевозки промотходов. Все альтернативные варианты по разным причинам были отвергнуты (Соколов, 1967). Территория полигона располагается в пределах блока кембрийских глин мощностью 80-130 м на плоском водоразделе рек Б.Ижорки и р.Тосна. В разрезе кембрийские глины, залегающие на глубинах от двух метров (с юга) до восьми метров (на севере), перекрыты линзовидной пачкой моренных суглинков мощностью до 4-5 м. С поверхности эти образования закрыты озерно-ледниковыми отложениями супесчано-суглинистого и песчаного состава. Кровля глин в границах полигона имеет центриклинальное склонение и плавно погружается в северном направлении, что и обеспечивает сток поверхностных и грунтовых вод на северо-запад с разгрузкой в Б.Ижорку и на северо-восток, к р.Тосне. Имеющиеся данные во многом противоречивы. В целом подтверждается отсутствие активных гидрогеологических процессов в блоке кембрийских глин, вмещающих полигон Красный Бор, в то время как из ряда результатов следует, что через территорию полигона осуществляется подземный сток (Заключение.,1994). При одновременном анализе всего объема фондового материала создается впечатление о недостатке стационарных наблюдений и натурных экспериментов по выявлению латерального перемещения подземного стока. В настоящее время для территории предприятия отсутствуют гидрогеологические и тектонические обоснования экологической безопасности его_деятельности в режиме долгосрочного прогноза. Остается открытым один из ключевых вопросов геоэкологической оценки риска - количественная оценка вероятности дренирования и фильтрации концентрированных токсичных стоков полигона в подземный сток. Теоретически, расположенный в междуречье Тосны и Ижоры, полигон не может дренировать подземный сток, фильтрация вод через кембрийские глины в измеримых количествах маловероятна. Показательно, что основная система тектонических нарушений в районе полигона, имеющая северо-восточное направление, на самом блоке глин, вмещающих полигон, не фиксируется ни при геологических съемках, ни при дешифрировании аэрокосмоснимков (Питулько, 2000). Отчетливых следов геотектонических зон, способной стать причиной попадания поверхностных и грунтовых вод в радиусе 5-10 км на территорию полигона, не обнаружено, следов активных разломов не выявлено. Важнейшим структурным элементом является разлом северо-восточного простирания (Питулько, 2000). Полигон Красный Бор располагается непосредственно в створе этого структурного элемента, который в пределах поля кембрийских глин не проявляется, что свидетельствует об отсутствии тектонической тре-щиноватости в исследуемом блоке. Ранее были выполнены химико-технологические исследования изменения структуры и свойств минералов, слагающих кембрийские глины, под воздействием длительного контакта с агрессивными жидкими отходами гальванического производства (Часовникова,1977). Результаты этого изучения показали, что исходные пластичные и изолирующие свойства глин, установленные ранее, в условиях модельных экспериментов проявляют способность к ухудшению: возрастают коэффициент фильтрации и модуль сдвига, что может со временем привести к развитию трещиновато-сти (рис 4.2.). В настоящее время принято считать, что роль подобных изменений становится менее важной в результате общего сокращения объема жидких, агрессивных гальваноотходов и использования технологий предварительной очистки гальваностоков.
Кроме того на полигоне, существуют косвенные признаки образования пустот в местах закрытых карт с гальваническими отходами. Краткий вывод, который может быть сделан на основе имеющегося материала, сводится к предварительному подтверждению отсутствия современного проявления активных гео- и инженерно- гидрогеологических процессов в блоке кембрийских глин полигона Красный Бор. Обязательно увеличение плотности сети изучения закрытых карт и инициирования новых принципов мониторинговой сети для надзорных органов. Вместе с тем еще раз подчеркнем, что, независимо от свойств изолирующего слоя, при неблагоприятных метеоусловиях наличие переполненных карт может привести к сбросу этих вод в водотоки. Риски вторичного загрязнения от объемов закрытых карт следует отнести к маловероятным, но требующим долговременного контроля в соответствии с международными стандартами не менее 30 - ти лет.
Воздушная среда. Все выполненные исследования в районе полигона, в той или иной мере, были сосредоточены на определении уровней воздушных загрязнений от термического выпаривания жидких отходов, выявления ореолов токсичных загрязнений в воздушных эмиссиях и последующего локального загрязнения почво-грунтов. Температурный режим существующих печей сжигания (t=800 С) не обеспечивает деструкцию токсичных продуктов, а отсутствие газоочистки приводит к выбросу значительных количеств загрязняющих ингредиентов. Следует подчеркнуть, что при такой технологии возможно образование и выброс в окружающую среду диоксинов, в том числе особо опасных 2,3,7,8-ТХДД из содержащихся в отходах хлорфенолов, хлорированных катехолов, трихлорэтилена, и др. Наряду с этим, с испарениями из карт полигона в летний период можно ожидать поступления в атмосферу дихлорэтана, трифтор- и трихлорэтана, четыреххлористого углерода, бензола, фенолов, ксилолов, хлорбензола, толуола. Существующий международный стандарт относит выпариваемые жидкие смеси и их локальный перенос в воздушной среде к компоненту перераспределенного загрязненного стока полигона. (Hanse., 1999). Исследование вклада полигона в загрязнение воздушного бассейна проводилось в ряде работ (Яхнин 1992;, Гаврилов, 1992; Биокартирование., 1991 и др.). Большинство исследователей считают, что полигон не является основным источником загрязнения воздушного бассейна выбросами твердых соединений, диоксида серы и других, и что зона загрязнения окружающей среды за счет выбросов не превышает 0,5 км. (Лепнинский, 1995). Однако, с учетом отмеченного ранее фактора сжигания большого количества жидкости с высоким содержанием органических веществ (до 90000 м год), эта точка зрения в отношении небольшой возможности полигона воздействовать кумуляцией особотоксичных загрязнений на ближайшие территории представляется спорной, не учитывающей возможное загрязнение гораздо более токсичными веществами, чем прямые продукты горения. Однако в целом, при системном анализе источников загрязнения окружающей среды полигона "Красный Бор" необходимо учитывать другие предприятия этого района (Яхнин, 1992), так как полигон расположен между двух техногенных зон: с северо-запада -Колпинский промкомплекс, с востока- комплекс г. Никольское.
