Анализ экологического воздействия промышленных отходов в бассейне Финского залива

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 промышленного производства не проявляется в таком же снижении экологических рисков этих нагрузок, что характерно 4 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 промышленных 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 бас5 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 6

ОООм3 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 (Испанияшламохранилище 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, пожарои 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-Западаэто все более возрастающий тип эколо7 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 пространственновременной изменчивости компоненты воздействий промышленных отходов и мониторинга факторов негативных влияния на геосистемы залива. Исследования предполагали возможность практического применения результатов в системах управления использованием природных ресурсов и охраны среды региона. В соответствие с международно-признанными нормами задачи исследования сводились к:

— определению фактических потоков промышленных 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 существен9 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 СевероЗапада 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 промышленю 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 промышленных 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. и

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные исследования показали, что экологический риск воздействий промышленных отходов на водные геосистемы Финского залива, на фоне больших уровней иных техногенных нагрузок длительное время недооценивался. В действующей схеме мониторинга обращения промышленными отходами присутствуют систематические ошибки оценки их объема образования и размещения на территории водосбора Финского залив. По меньшей мере, около 30% объема образования токсичных отходов не включаются в контролируемые потоки и размещаются в условиях, приводящих к загрязнению окружающей среды. Анализ уровней воздействия с позиций международной методологии позволил определить, что объемы опасных для водных объектов промышленных отходов составляют не менее 300 тыс. тонн в год для частного бассейна Финского залива. Выявлены негативные тенденции роста экологических рисков от воздействий промышленных отходов, которые характерны для всех регионов Северо-Запада РФ бассейна Финского залива.

Расчеты объемов техногенных воздействий от промышленных отходов показали, что экологический риск накопленных на полигонах токсикантов сопоставим, а в ряде случаев превосходит другие типы антропогенных воздействий. Как следствие этого в краткосрочной перспективе следует прогнозировать рост показателей нагрузок от промышленных отходов в стоковых характеристиках специфических загрязнений, даже при существующих темпах прироста промышленного производства. Ландшафтно-зональные особенности водных геосистем бассейна Финского залива требуют учета дополнительного фактора влияния токсичных промышленных отходов. На территории локального водосбора Финского залива (Санкт-Петербург и Ленинградская область) с применением методологии зонирования, выявлено пять зон высокого потенциального риска чрезвычайных ситуаций для водных систем от воздействий промышленных отходов. Показано, что формы и типы нагрузок от полигонов промышленных отходов в бассейне Финского залива, в последнее десятилетие существенно изменились как по динамики процесса, так и по распределению на водосборе бассейна. В долгосрочной перспективе недоучет воздействий от промышленных отходов и отсутствие мер их нейтрализации, приведет к появлению локальных зон появления чрезвычайных экологических ситуаций по всей территории бассейна Финского залива.

Основными факторами, повышающими степень экологического риска являются: сверхлимитное хранение отходовусловия для несанкционированного дампингаразмещение отходов на полигонах не отвечающих требованиям экологической безопасностиотсутствие комплексного управления обращением с промотходами в т. ч. единой информационной среды.

Достижение приемлемого уровня мониторинга риска и эффективного управления возможно только на основе потоковой автоматизированной информационной системы с элементами технологии ГИС.

Как результат работы предложена действующая модель такой информационной системы, отвечающая принятым международным стандартам, что позволяет улучшить контроль оборота токсичных отходов. Показано, что действующая система классификации токсичных отходов является односторонней и не обеспечивает точной оценки влияния токсичных отходов, поэтому она дополнена разработанной классификационной схемой ориентированной на оценку воздействия на водные объекты.

Региональные регламенты ОВОС недостаточно учитывают воздействия от полигонов смешанных и промышленных отходов. Предложено развивать методологию экспертных оценок на основе разработанной классификации дренажных стоков полигонов региона.

По результатам исследований определено, что природно-территориальными комплексами с максимальными нагрузками на водные геосистемы от промотходов являются: бассейны рек южного побережья Финского залива, частные бассейны рек северного побережья Невской губы, южной части Ладожского озера. Выявленная тенденция увеличения стоковых показателей загрязнений от полигонов промышленных и смешанных отходов частного бассейна Финского залива, что требует пересмотра действующих водоохранных программ бассейна.

Оценки экологического риска полигона промышленных отходов «Красный Бор на основе анализа ландшафтно-экологической ситуации показали, что уровни воздействия полигона на водные объекты в первый период его эксплуатации был минимальным. Однако в период с 1988; по 1999 гг. существовала спорадическая возможность поступления токсикантов за пределы полигона, но эти типы воздействий не являются критерием риска класса чрезвычайной ситуации. В настоящее время не отмечается прямой корреляции между качеством воды в реке Неве и загрязнением полигона «Красный Бор». В то же время впервые оценена возможность аварийных воздействий на водные системы бассейна р. Невы концентрированными жидкими отходами, с оценкой вероятных последствий, которые будут превышать уровень класса чрезвычайной региональной ситуации при сбросах жидких отходов полигона в объеме более 10 ООО м3.

На основе анализа существующих схем обращения с токсичными отходами в регионах бассейна Финского залива можно заключить, что изменение управления обращением с токсичными промышленными отходами насущная задача, как исследовательских работ, так и нормативного управления охраной окружающей среды в бассейне Финского залива. В работе делается вывод, о существенном уровне экологических воздействий промышленных токсичных отходов на водные системы бассейна Финского залива и о необходимости изменения приоритетов природоохранных программ оздоровления экологической обстановки в бассейне Финского залива.