Рекультивация городских земель с помощью древесных насаждений в городе Ижевске

 

 

 

Таблица 1. Информация об объемах образующихся и перерабатываемых отходов на территории Удмуртской Республики (по данным предоставленным Управлением  Ростехнадзора по УР  2002г.)

Газодымовые выбросы загрязняющих веществ в  атмосферу:

       Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий. Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например тяжелые металлы. Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за газодымовых выбросов может повышаться до концентрации, в сотни раз превышающих допустимые.

       Значительное количество свинца содержат почвы, находящиеся в непосредственной близости от автомобильных дорог. Результаты анализа образцов почвы, отобранных на расстоянии нескольких метров от дороги, показывают 30-кратное превышение концентрации свинца по сравнению с его содержанием (20 мкг/г) в почве незагрязненных районов.

       По данным агрохимической службы России (2000), почти 0,4 млн га в нашей стране оказались загрязненными медью, свинцом, кадмием и др. Еще больше земель были загрязнены радионуклидами и радиоактивными изотопами в результате Чернобыльской катастрофы.

Нефть и нефтепродукты:

       Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Среднее и Нижнее Поволжье и др. Причины загрязнения - аварии на магистральных и внутрипромысловых нефтепроводах, несовершенство технологии нефтедобычи, аварийные и технологические выбросы и т. д. В результате, например, в отдельных районах Тюменской и Томской областей концентрации нефтяных углеводородов в почвах превышают фоновые значения в 150-- 250 раз. На Тюменском Севере площади оленьих пастбищ уменьшились на 12,5%, т. е. на 6 млн га, замазученными оказались 30 тыс. га. В Западной Сибири выявлено свыше 20 тыс. га, загрязненных нефтью с толщиной слоя не менее пяти сантиметров.

       Значительную угрозу для здоровья людей представляет загрязнение почв различными патогенами, которые могут проникать в организм человека следующим образом:

во-первых, через цепь: человек - почва - человек. Патогенные организмы выделяются зараженным человеком и через почву передаются другому, либо через выращенные на зараженной почве овощи и фрукты. Таким способом человек может заболеть холерой, бациллярной дизентерией, брюшным тифом, паратифом и др. Аналогичным путем в организм человека могут попадать и черви-паразиты;

во-вторых, через цепь: животные - почва - человек. Существует ряд заболеваний животных, которые передаются человеку (лептосориаз, сибирская язва, туляремия, лихорадка Ку и др.) путем прямого контакта с почвой, загрязненной выделениями инфицированных животных;

в-третьих, через цепь: почва - человек, когда патогенные организмы попадают из нее в организм человека при прямом контакте (столбняк, ботулизм, микозы и др.).

Загрязнение почвы химическими веществами:

       В почву попадают твёрдые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы. Основными загрязняющими почву веществами являются тяжёлые металлы (ТМ) и их соединения, радиоактивные вещества, удобрения и пестициды.

Решением  Европейской экономической комиссии ООН в группу наиболее опасных (и следовательно, приоритетных для целей наблюдения, контроля и регулирования) тяжёлых металлов включены: ртуть, свинец, медь, кадмий, хром, марганец, никель, кобальт, ванадий, железо, цинк, сурьма, а также типичные металлоиды: мышьяк и селен.

       Большинство из перечисленных элементов, за исключением свинца, сурьмы, мышьяка и селена относятся к d-элементам.

       Наличие вакансий во внешних электронных оболочках d-элементов обуславливает лёгкость их включения в комплексные соединения, в том числе и с биолигандами.

Благодаря этому такие металлы с переменной валентностью, как Cu, Co, Ni, V, Cr, Mn, Fe, наряду с цинком и молибденом входят в состав простетических групп ферментов и некоторых белков.

       В составе комплексов с биомолекулами они участвуют в переносе кислорода, алкильных групп и во многих других жизненно важных процессах и реакциях.

       Однако индивидуальная потребность организмов в тяжёлых металлах очень мала и поэтому поступление из внешней среды избыточных количеств этих элементов приводит к различного рода токсическим эффектам.

       Особенно опасными оказываются металлы, не входящие в состав биомолекул, т.е. ксенобиотики: ртуть, кадмий и свинец.

       Каждый из них образует особо прочные соединения с концевыми тиогруппами белков, и поэтому их называют тиоловыми ядами.

      Попадание больших количеств ртути в организм высших животных, включая человека, приводит к тяжёлым нарушениям в центральной нервной системе.

       Тяжелые металлы относятся к приоритетным загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех средах.

 

Рассмотрим экологическое  состояние окружающей среды на примере районов

г. Ижевска:

       Качество окружающей среды в городе Ижевске за последнее десятилетие прошлого века значительно улучшилось, что связывают с падением роста объемов промышленности, закрытием многих предприятий. Однако в последние годы проявилась обратная тенденция: наметился рост выбросов, хотя до уровня начала 90-х еще далеко. Наиболее загрязненными, как и в период расцвета промышленности, остаются центральная часть города, северо-восточная промзона, улицы с большим транспортным потоком — Удмуртская, Карла Либкнехта.

Рис.1 Зоны осаждения пылегазовых  выбросов г.Ижевск.

       Весь городской центр Ижевска — это зона осаждения пылегазовых выбросов от центральной промзоны. Самыми «грязными» являются центр и район завода «Ижсталь» и шлакоотвала, пойма Ижа, район «Ижцветлита», а также улица Удмуртская, перегруженная транспортом и испытывающая влияние расположенных вдоль нее предприятий. Умеренно опасный и повышенный уровни загрязнения — в пределах большей части застроенной территории: центра, микрорайона «Ю», частично — в городках Строителей, Машиностроителей и Металлургов. Почва содержит тяжелые элементы: свинец, цинк, медь, хром, никель, марганец, кобальт — все они используются в производстве и накапливались в верхнем слое земли за все время существования города. Постепенно частицы металлов перемешиваются при земляных работах и строительстве, а также ногами, колесами, растительностью. Иногда при этом происходит улучшение — так, микрорайон «Ю» был грязнее в 1991-1993 годах, но в конце десятилетия, когда там провели реконструкцию и на газоны привезли свежий торф, почва стала чище.

       В течение последних нескольких лет происходит стабильное увеличение среднегодовой концентрации таких загрязнителей, как сероводород, формальдегид, фенол, тяжелые металлы. Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят передвижные источники (автотранспорт) - 63% выбросов, из стационарных источников наибольшую роль играют ОАО «Ижсталь» - 3,745 тыс. т., и ТЭЦ-1 – 4,987 тыс. т. загрязняющих веществ. На долю электроэнергетики приходится 35% и стройиндустрию – 4% выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.    

Рис.2 Среднегодовая концентрация загрязняющих веществ в атмосфере за 2009г.

       По сравнению с Москвой, Санкт-Петербургом, Челябинском и Екатеринбургом качество почвы в Ижевске немного лучше. Но хуже, чем в Воронеже, Ульяновске, Казани. Ижевск можно считать в этом отношении одним из самых грязных промышленных городов России, в рейтинге его место находится между Казанью и Екатеринбургом. Все же металл — это ижевская специфика. Металлургический завод находится в самом его центре, а в производстве используются добавки — хром, никель и другие.

       Характерная зональная особенность Удмуртии — повышенное содержание железа в грунтовых водах. Причина — влажный климат, множество болот, наличие органических кислот, выщелачивающих железо из пород.

       Состояние источников водоснабжения Ижевска на протяжении многих лет стабильно ухудшаются. Были отмечены тенденции к постепенному увеличению цветности и снижению прозрачности воды Ижевского пруда, медленное снижение величины ХПК, содержания нефтепродуктов, СПАВ и нитритов (что четко увязывается с природоохранными мероприятиями на объектах нефтедобычи в верховьях р. Иж), циклический рост показателя БПК5, концентраций азота аммонийного, азота нитратного (что отражает масштабный рост в последние годы рекреационной нагрузки на пруд) и железа. В последние годы тенденции роста концентраций железа и азота нитратного резко активизировались. Приоритетными загрязняющими веществами являются нефтепродукты (их содержание изменялось от 1,6 ПДК до 9,2 ПДК), ионы меди (соответственно — от 2,5 ПДК до 7,6 ПДК), железо общее (от 2,2 ПДК до 5,1 ПДК), легко окисляемые органические вещества, по БПК5 (значение показателя за период исследования варьировало от 1,2 ПДК до 1,7 ПДК).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Возможные  мероприятия, проводимые для восстановления загрязненной почвы

       Несмотря на большие проблемы, связанные с деградацией окружающей среды, общество пытается противостоять загрязнению. На сегодняшний день существует множество способов и методов борьбы с производственными выбросами, различными отходами и другими видами загрязнений.

Физико-химические методы очистки атмосферы:

       Наибольшее распространение при очистке газов получили адсорбционные, абсорбционные и каталитические методы.

       Абсорбция - поглощение газов или паров из газовых или паровых смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами.

       Адсорбция - избирательное извлечение компонентов посредством твердых материалов, называемых адсорбентами и имеющих большую удельную поверхность.

       Каталитическая очистка основана на каталитических реакциях, в результате которых примеси превращаются в безвредные, менее вредные или легко удаляемые соединения.

       Санитарная очистка промышленных выбросов включает в себя очистку от оксидов углерода, оксидов азота, оксидов серы и пыли.

 

Очистка гидросферы:

1) Механическая очистка - этот метод очистки используется для удаления из сточных вод нерастворимых примесей.

Методы физико-химической очистки сточных вод основаны на изменении физического состояния  загрязнителей и в большинстве случаев требуют применения реагентов

2) Химическая или реагентная очистка. Одним из видов обработки сточных вод является реагентная очистка, которая представляет собой сочетание различных типов химических реакций, приводящих к удалению из сточных вод токсичных компонентов.

Методы биохимической  очистки применяются для удаления из сточных вод органических веществ.

3) Удаление остаточных органических веществ:

После биохимической  очистки могут остаться органические вещества, плохо усваиваемые микроорганизмами. Лучший способ их удаления - адсорбция активированным углем, который впоследствии регенерируют.

4) Обеззараживание воды:

Хорошо известно, что через воду могут распространяться такие страшные заболевания, как холера, брюшной  тиф, инфекционный гепатит, дифтерия и др. Поэтому последней стадией подготовки воды для питьевых и других нужд является ее обеззараживание, т.е. уничтожение болезнетворных микроорганизмов.

Загрязнения литосферы:

       Самоочищения почвы практически не происходит. Поэтому ядовитые вещества накапливаются в ней, поглощаются растениями и далее передаются по трофическим цепям.

Рассмотрим очищение загрязненных территорий  на примере Ижевска:

       Промзоны Ижевска были построены с применением технологий 18-го века, и места для них выбраны, исходя из тогдашних нужд, в низине, около запруды, вокруг которой разросся город. Теперь атмосферные выбросы остаются в приземном слое, а при ветре они обязательно накрывают какой-нибудь городской район. По логике, старые производства когда-нибудь надо будет закрывать, с умом используя освободившиеся территории и здания, и создавать новые за городом, в тщательно продуманном месте. Конечно, для этого нужна сильная политическая воля и немалые средства. Но вопрос этот касается здоровья людей, особенно тех, кто работает на заводах-загрязнителях или живет рядом с ними. В Москве все производства уже энергично выводятся за городскую черту. Пока же, чтобы обстановка улучшилась, достаточно реконструировать предприятия «Ижсталь» и «Ижмаш», внедряя современные технологии, что постепенно — но очень медленно — и происходит.

       Большая проблема города — шлакоотвал. Несколько лет назад ученые УдГУ [Журнал «Промышленная и экологическая безопасность» № 4 (6) апрель 2007 
Рубрика - Экология] занимались им специально. Шлак лежит не только выше, но и ниже уровня воды вперемешку с огромными металлическими слитками, скрабами — тем, что остается на дне печей, и «козлами» — застывшими неудавшимися плавками. Как показало исследование, все это негативно влияет на пруд. Но удалить все это было бы чрезвычайно сложно и дорого. «Мы представили в отчете предложение о создании искусственного геохимического барьера, который должен отгородить шлакоотвал от акватории пруда, — объясняет Владимир Стурман. — Нужно по берегу пруда намыть на мелководье донные отложения, и на вновь намытой территории выкопать канаву, засыпать в нее рекомендуемые материалы. Тогда на создавшемся геохимическом барьере будет происходить осаждение ионов металлов, и до пруда они не дойдут». Выполнены все необходимые расчеты, результаты представлены заказчику. Дело — за средствами, которые заложены в программах по оздоровлению пруда.