Ртутное загрязнение Приангарья

Экологический вестник Северного Кавказа, 2006, Т.2, № 1, 41-59 с.

УДК 504.75.05:66(571.53) ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ИСТОЧНИКА РТУТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА КОМПОНЕНТЫ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПРИАНГАРЬЯ © П.В. Коваль, Е.А. Руш, Г.П. Королева, Ю.Н. Удодов, Л.Д. Андрулайтис Институт геохимии СО РАН, г. Иркутск Рассматривается научно-методологический подход к комплексному геоэкологическому изучению объектов, подверженных интенсивному техногенному воздействию. На примере одного из крупнейших источников ртутного загрязнения окружающей среды Приангарья – комбината «Усольехимпром» показана необходимость комплексного подхода к изучению геоэкологической обстановки, исследованию форм нахождения тяжелых металлов и их соединений в природно-техногенных системах, особенностей миграции и накопления загрязняющих веществ от источника до депонирующих сред. Развиваемый подход обоснован результатами аналитических и технологических исследований природно-техногенных систем и данными анализа результатов геохимического мониторинга.

Определяющее влияние на экологическое состояние объектов окружающей среды Приангарья оказывают отраслевые комплексы, сосредоточенные в наиболее освоенной части бассейна реки Ангары – Ангарской промышленной зоне. Анализ закономерностей распространения и накопления загрязнений, формировавшихся в течение длительного времени в условиях конкретной ландшафтно-геохимической системы, позволил оценить уровень техногенного загрязнения водных объектов бассейна р. Ангары, прежде всего, тяжелыми металлами (Хренов и др., 1999; Руш и др., 2000; Руш, 2003; Руш, 2003а; Руш и др., 2004). В экологическом отношении наибольшие опасения вызывает масштабное ртутное загрязнение Приангарья (Коваль, Кузьмин, 2000;Государственный доклад …, 2004). В связи с возрастающей техногенной эмиссией ртути, существенно влияющей на ее глобальный баланс в окружающей среде, проблема ртутного загрязнения приобрела мировое значение (Lacedra et al., 1991; Сухенко, 1995; Bayens et al., 1995; Gray et al., 1996). Ртуть стала одним из тех токсичных элементов, в глобальном биосферном цикле которого доля антропогенной эмиссии сопоставима с поступлением ртути из природных источников (Мур, 1987; Янин, 1992, Sukhenko, Vasiliev, 1996; Варшал, 1998). Ведущая роль поступления ртути в атмосферу принадлежит дегазации земной коры, в т.ч. зонам ртутной минерализации и испарению из океанов за счет фотовосстановления Hg(II) в водной толще до Hg(0). Другие возможные источники, например, деятельность вулканов, ветровая эро-

зия почв или образование летучих соединений (Hg(0) и диметилртуть) в различных компонентах окружающей среды под действием микроорганизмов, представляются в настоящее время менее значимыми. Ртуть относится к химическим элементам 1 класса опасности, а наибольшей токсичностью обладает не она сама, а ее алкилпроизводные, в частности монометилртуть, которая образуется в природе в результате метилирования неорганических форм ртути. Способность монометилртути интенсивно накапливаться в рыбе и рыбопродуктах послужила причиной печально известной «болезни Минамата» (Критерии …,1979; Akagi H., Makalinao et al.,1998). Геоэкологические исследования 1997-1999 гг. (Коваль и др., 1999; Koval et al., 1999; Коваль, Кузьмин, 2000; Коваль и др., 2000; Koval et al., 2000) позволили оценить состояние проблемы ртутного загрязнения Приангарья, на долю которого к концу 90-х годов прошедшего столетия приходилось около ¼ поступления ртути в окружающую среду Сибири от антропогенных источников (Bayens et al., 1995). При невысоких фоновых содержаниях ртути в основных компонентах окружающей среды и относительно низкой интенсивности природных аномалий в Приангарье главными источниками ртутного загрязнения являются предприятия химической промышленности, использующие ртуть в технологическом процессе: комбинаты «Усольехимпром» и «Саянскхимпром» (табл. 1). Производство хлора и каустика методом ртутного электролиза, предусматривавшее на стадии проектирования потери до 400 г ртути на тонну готовой продукции, привело за 28 лет к потерям только

_______________ * Доклад , сделанный авторами на научной конференции НИИ экологии Кубанского госагроуниверситета (Биостанция «Криница») 19 июня 2006 г.

Коваль, Руш., Королева, Удодов, Андрулайтис

на комбинате «Усольехимпром» более 1250 т ртути, большая часть которой находится в грунтах под корпусами цеха ртутного электролиза и

в шламоотстойнике предприятия, образуя техногенные месторождения.

Таблица 1. Оценка поступления ртути (тонны) в окружающую среду от главных источников загрязнения – комбинатов «Усольехимпром» и «Саянскхимпром» на 2000 г. Резервуары и потоки Усолье (28 лет) 1658 Суммарный расход (по отчетности) 559 Механические потери металла 25.1 Стоки (в р. Ангару и р. Оку) 79.2 В атмосферу 620 В шламонакопители (сульфид ртути) Подсчитанные запасы в рыхлых отложениях участка цеха 345 ртутного электролиза (500*) Подземный сток (в р. Ангару и р. Оку) 3.33 Суммарное поступление в систему Братского водохранилища ~76 Суммарное поступление в окружающую среду 1327 Некоторые данные для сравнения Старательская добыча золота в бассейне р. Амазонки Поступление в окружающую среду на Павлодарском комбинате за 18 лет Поступление в залив Минамата Поступление в водную систему при производстве водородных бомб, Оак Ридж, Теннеси, США Мировое производство [World Mineral statistics 1988-1992,1994] * Прогнозные запасы Природно-хозяйственные особенности и экологическая ситуация, связанные с масштабным ртутным загрязнением Братского водохранилища и прилегающих к нему территорий комбинатом «Усольехимпром», определили необходимость разработки научно-методологического подхода к его комплексной геоэкологической оценке. С этих позиций промплощадка комбината «Усольехимпром» и прилегающая к ней территория представляют собой уникальный объект для исследований. Уникальность его определяется историей развития, масштабами и длительностью воздействия на окружающую среду химического производства, этапами и уровнем реконструкции и технического переоснащения предприятия, многообразием и продолжительностью проводимых на его территории исследований. Оценка геоэкологического состояния подразумевает реализацию совокупности процедур, позволяющих получить для определенного временного интервала конкретные значения характеристик, признанных существенными или значимыми для функционирования конкретных природно-техногенных систем. В качестве модельного ландшафта рассмотрена водная система Верхнеангарского участка р. Ангары, испы-

42

Саянск (20 лет) 2220 796 2.7 6.2 1305 765 0.007 ∼11.5 2121 130-330 1090 200-600 ~ 100 2000

тывающая массированную техногенную нагрузку в связи с загрязнением ртутью. Алгоритм разработанной геоэкологической оценки включает (Rush et al.,2000; Руш, 2003; Руш, 2003а; Руш, Хицкий, 2003; Руш, Давыденко, 2004): - природно-хозяйственную характеристику размещения объекта исследований в конкретном климатическом районе, ландшафтногеохимической системе, водном бассейне; - анализ результатов экологической изученности района изысканий; - определение методики полевых, натурных и аналитических работ; - инженерно-экологические изыскания: обзор опубликованных источников и фондовых материалов о состоянии природнотехногенных систем исследуемого объекта; маршрутные обследования территории изучаемого объекта с покомпонентным описанием объектов природной среды и ландшафта в целом; техническое обследование и ревизия внутриплощадочных и внеплощадочных сетей водоснабжения и водоотведения;

Оценка воздействия источника ртутного загрязнения на компоненты природной среды Приангарья

- эколого-геохимические работы: геохимический мониторинг водных объектов, снегового покрова, промышленных сточных вод, почв и грунтов, донных отложений; аналитические исследования по оценке состояния природнотехногенных систем для получения конкретной экологической информации о характере и уровне техногенной нагрузки, включая определение форм загрязнителей; математическую обработку данных геохимического мониторинга методами многомерного статистического анализа; - подсчет запасов загрязнителей в отдельных компонентах природно-техногенных систем; - специализированные биологические, гидробиологические, ихтиологические исследования. В представленных материалах приведены обобщение и анализ результатов исследований авторов, выполненных в Институте геохимии СО РАН, при поддержке специалистов из ГФУГП «Иркутскгеология» и МГУ им. М.В. Ломоносова по тематическому плану научных работ областного экологического фонда Иркутской области №1.2.5.00 «Реализация природоохранных мероприятий по ликвидации ртутного загрязнения на ОАО «Усольехимпром», а также в рамках научной программы «Обоснование возможных технологических решений по локализации аномального загрязнения ртутью и очистке загрязненных территорий Приангарья». Работа была поддержана также интеграционным проектом РАН 13.20, проек-

том SEPS/РАВ/4/13, РФФИ 02-05-64813 и ROLL-10- 1267. Краткая природно-хозяйственная характеристика предприятия «Усольехимром» и района его деятельности. Химический комбинат «Усольехимпром» является градообразующим предприятием. Для производственного комплекса «Усольехимпром» характерны непрерывность и жесткая зависимость технологического процесса от каждого из производств. Основной продукцией предприятия являются хлор и каустическая сода. При проведении электролиза раствора поваренной соли ртутным методом в качестве катода использовалась металлическая ртуть. В 1998 году цех ртутного электролиза был закрыт. Процесс вывода цеха из эксплуатации оказался экологически опасным мероприятием, так как остановка и демонтаж ртутных электролизеров сопровождались весьма большими потерями ртути. При остановке 62 аппаратов безвозвратные потери ртути по данным комбината составили 22,3-28,5 т. По данным баланса расхода ртути на предприятии «Усольехимпром» за период 1973-2000 гг. (табл. 2.) видно, что прекращение дополнительного поступления ртути на комбинат после закрытия цеха ртутного электролиза не может решить проблему нахождения около 1150 т техногенной ртути в окружающей среде.

Таблица 2. Баланс расхода ртути на предприятии «Усольехимпром» за 1973-2000 гг. Наименование статей расхода ртути В каустической соде В шламе рассолоочистки (сульфидный шлам) Со сточными водами В атмосферу (с водородом, абгазами, вентвыбросами) Шлам, направленный на переработку

Средний расход ртути в год, т 0,061

Расход ртути за 1973-2000 гг., т 1,58

23,84

619,846

0,895

25,06

Братское водохранилище

2,829

79,205

Атмосфера

9,814

274,802

Акташский ртутный комбинат Склад с последующей реализацией Промплощадка Промплощадка (в основном на участке цеха ртутного электролиза, корпус 2101)

Сдано на склад

125,889

Шлам, хранящийся в контейнерах

25,477

Механические потери, проникшие в грунты

506,141

Итого:

Направление потока ртути Потребители Шламоотстойник

1658

Таким образом, в районе деятельности комбината «Усольехимпром» (рис.1) находится крупнейшая техногенная ртутная аномалия,

фактически представляющая собой техногенное месторождение этого металла (Rush et al., 2000; Руш, 2003; Руш, Хицкий, 2003).

43

Коваль, Руш., Королева, Удодов, Андрулайтис

Рис.1. Расположение промплощадки предприятия «Усольехимпром» и станций гидрохимического мониторинга на участке Усольской промзоны Братского водохранилища прослоями алевролитов, аргиллитов и мелкогалечных конгломератов. Элювиальная кора выветривания юрских пород сложена преимущественно буровато-серыми суглинками, которые являются водоупором для грунтовых вод вышезалегающих террасовых аллювиальных отложений. На участке между промплощадкой предприятия «Усольехимпром» и шламонакопителями юрские породы перекрываются аллювиальными отложениями мощностью 30-37 м. На остальной части междуречья аллювиальные отложения имеют мощность 20-25 м. Состав аллювиальных отложений преимущественно песчаный или супесчаный с маломощными прослоями галечника. Вдоль русел р. Ангары и р. Белой проходят разломы, к которым приурочено развитие карста в кембрийских породах. Севернее шламоотстойника предприятия «Усольехимпром» распространены современные озерноболотные отложения, представленные песчанистым и глинистым илом, а также торфом. Русловые отложения Ангары и Белой в основном гравийно-галечные. В подчиненном количестве

Промплощадка комбината «Усольехимпром» и технологически связанные с ее деятельностью объекты расположены в междуречье рек Ангары и Белой в северной части промышленной зоны г. Усолье-Сибирского (рис. 1). Основными элементами рельефа являются выположенная часть вершины водораздела и находящаяся восточнее полого-холмистая поверхность междуречья. Для озерно-болотного ландшафта характерен бугристо-западинный рельеф. Рассматриваемый район сложен кембрийскими породами, юрскими, четвертичными отложениями террас междуречья р. Ангары и р. Белой, а также современными аллювиальными отложениями. Кембрийские породы представлены в основном тонкозернистыми кальцитизированными доломитами с редкими прослоями кремней, пористых оолитовых доломитов и кремнедоломитовых брекчий. В западном направлении наблюдается постепенное погружение этих пород под юрские отложения, представленные, преимущественно, серыми мелкозернистыми песчаниками кварц-полевошпатового состава с

44

Оценка воздействия источника ртутного загрязнения на компоненты природной среды Приангарья

дом беспламенной атомно-абсорбционной спектрометрии). В сточных водах взвешенные формы, представленные сорбированной на частицах взвесей ртутью и ее нерастворимыми соединениями, преобладают над растворенными. Поэтому для анализа необходимо отбирать пробы с равным количеством взвешенного вещества при однородности осадка по содержанию ртути. При условии мелкодисперсного состава взвеси однородность можно обеспечить перемешиванием. Если же мелкодисперсные частицы образовали конгломераты или распределение ртути в осадке изначально характеризовалось большой неоднородностью, то масса ртути в параллельно отобранных частях пробы будет существенно различаться. В этих условиях целесообразна ультразвуковая обработка пробы непосредственно перед ее разделением. Однако кардинальным решением проблемы является переход к раздельному определению растворенных и взвешенных форм и принятию соответствующих нормативов (ИСО 5667-82; ГОСТ 17.4.3.0385; ГОСТ 17.2.4.02-81). Отбор проб сточных вод на ртуть на промплощадке «Усольехимпром» производили из лотков канализационных колодцев вручную при помощи пробоотборного устройства. Количество взвешенных веществ, попавших в пробу, определялось набором случайных факторов: глубиной лотка, наличием на его дне осадка, глубиной и временем погружения ковша. В связи с чрезвычайно высокой летучестью ртути и ее соединений (Варшал, Папина, 1989; Аношин и др., 1995) изучение ее распределения в природных средах может быть искажено как потерями ртути из пробы, так и ее вторичным заражением. Поэтому, наряду с чисто аналитическими операциями, важными элементами методики являются способы отбора проб, их консервации и хранения. Для уменьшения потерь ртути при анализе водных систем использовали полиэтиленовую посуду, а к свежеотобранным пробам добавляли различные консерванты (KMnO4, K2Cr2O7) (Васильев, 1989). Содержание ртути определяли в фильтрованной и нефильтрованной воде, а также во взвешенном веществе. В последнем техногенная ртуть преобладает и содержится в изоморфной, сульфидной и сорбированной формах. Условно принято считать, что к взвешенным веществам относятся нерастворимые частицы размером менее 0,45 *10-3 мм. Пробы фильтровали через фильтр «зеленая лента». Сразу после доставки

наблюдаются струйчатые и косовые отложения песков и супесей, суглинков и илов. Общий уклон палеорельефа коренных пород и высокая проницаемостью перекрывающих их аллювиальных террасовых отложений обусловливают постоянный сток грунтовых вод в направлении русел рек Ангары и Белой (Коваль и др., 1999; Коваль и др.,2000; Калмычков и др., 2000; Коваль и др., 2003; Руш, 2003). По данным поисковых работ признаки коренного ртутного оруденения отсутствуют. Поверхность промплощадки предприятия «Усольехимпром» существенно нарушена в результате ее планирования, проведения строительных и многочисленных ремонтных работ. Ярко выраженная тенденция к биоконцентрированию, высокая биохимическая активность и подвижность ртути, растворимость ее комплексных соединений обуславливают разнообразие химических форм и ее высокую миграционную способность в биосфере. По токсикологическим свойствам соединения ртути подразделяются на следующие группы: элементная ртуть, неорганические соединения, алкилртутные соединения, а также комплексные соединения ртути с гумусовыми кислотами. Поэтому одной из важнейших задач является аналитическое обеспечение контроля содержания ртути в природных и сточных водах, атмосферных выпадениях надежными и чувствительными методиками ее определения (Королева и др., 1998; Koval et al., 1999; Лапердина, 1999; Koval et al., 2000; ГОСТ 8.556-91). В процессе исследований нами детально рассмотрены особенности методического обеспечения пробоотбора и аналитических исследований при определении содержаний ртути в природных и сточных водах, атмосферных осадках и снеговом покрове. Наиболее распространенным методом определения общего содержания ртути в жидких и минерализованных твердых пробах является беспламенный атомно-абсорбционный метод холодного пара (Лапердина, 1999, ГОСТ 8.556-91; ГОСТ 27384-87). Большинство современных атомно-абсорбционных анализаторов ртути имеют достаточную чувствительность для анализа сточных вод без предварительного концентрирования. Но метод холодного пара обеспечивает полное извлечение ртути из проб сложного состава лишь при условии проведения их предварительной минерализации в соответствии с рекомендациями международного стандарта ИСО 5666-83 (Анализ общей ртути мето-

45

Коваль, Руш., Королева, Удодов, Андрулайтис

пробы в лабораторию (обычно через 3–3,5 часа после отбора) ее фильтровали через взвешенный и просушенный до постоянного веса фильтр, затем фильтрованные и нефильтрованные пробы консервировали смесью серной кислоты и перманганата калия. Фильтры с взвешенным веществом высушивали на воздухе, взвешивали и в полученных образцах определяли содержание ртути. Для получения представительной пробы взвешенного вещества отбирали 20 литров воды. После отстаивания пробы взвешенное вещество отделяли, высушивали до постоянного веса и хранили в герметичной таре. Атомно-абсорбционный анализ проводили методом «холодного пара», который является одним из самых экспрессных, надежных и распространенных методов анализа на ртуть (Лапердина, 1999). Для определения ртути в природных и сточных водах в проведенных исследованиях использовали две методики: прямое определение и определение с предварительным концентрированием на кремнийорганическом сорбенте ПСТМ-ЗТ (C7H14N2O3Si2S)n (Андрулайтис,1997; Кузубова, 1989). Прямое определение: 25 мл исследуемой воды помещали в мерную колбу емкостью 50 мл, добавляли 1 мл серной кислоты (1:1) и 0,5 мл 2 % раствора перманганата калия (для окисления органического вещества пробы). Подготовленная проба выстаивалась в течение суток. В случае, если перманганат калия обесцветился, то добавляли следующую порцию до получения устойчивой розовой окраски. Затем объем раствора доводили до 50 мл, аликвоту помещали в реакционный сосуд атомно-абсорбционного спектрофотометра, добавляли хлорид олова и производили измерение. Чувствительность прямого определения ртути – 0,0005 мг/дм3. Метод определения ртути с предварительным концентрированием: к образцу воды объемом 1 л добавляли 1 г сорбента ПСТМ-ЗТ. Пробу энергично встряхивали. Через сутки сорбент отфильтровывали, высушивали и в герметичном контейнере доставляли в лабораторию. Концентрат был устойчив в течение длительного времени. В качестве элюента ртути использовали «царскую водку». При этом происходило разложение сорбента. После разложения пробы полученный раствор анализировали на содержание ртути. Определение ртути в твердых образцах проводили атомно-абсорбционным методом после мокрого окисления пробы свежеприготовленной царской водкой. Ход анализа: навеску

вещества - 1 г помещали в колбу емкостью 50 мл, добавляли 30 мл свежеприготовленной царской водки и нагревали пробу в течение 30 минут при температуре 400C. Затем объем раствора доводили до 50 мл и проводили измерения аналогичным способом, что и для воды. Определение ртути в водных системах проводили атомно-абсорбционным методом холодного пара на ртутном анализаторе Coleman 50D фирмы Bacharach с пределом обнаружения 0,0001 мкг/дм3. Кроме того, для сравнения полученных результатов использовали также атомнофлуоресцентный анализатор с генератором холодного пара фирмы P.S. Analytical LTD (UK). Определение форм нахождения ртути проводили методом фазового анализа, основанного на последовательной экстракции из одной навески разными растворителями (Кузнецова, Шимко, 1990). В качестве экстрагентов использовали: воду, ацетат аммония (рН-4,8), соляную кислоту (3 моль/дм3) и царскую водку. Для определения валового содержания ртути в пробах и анализа форм ртути, возгоняющихся при нагревании, использовали ртутный анализатор ИМГРЭ-900. При этом пробу измельчали до фракции менее 1 мм. Навеску пробы 50 мг помещали в устройство возгонки. Общее время анализа с отжигом 30 секунд при 8000C для валового определения концентрации ртути и 600 секунд для проведения анализа на формы ртути с постепенным увеличением температуры от 25 до 800ºС. Снеговой покров является удобной средой для аккумуляции загрязняющих веществ, в т.ч. ртути и ее соединений, из приземного слоя атмосферы. Определение содержания ртути и других тяжелых металлов в снеговом покрове позволяет провести оценку уровня загрязнения объектов окружающей среды и проследить пути их поступления в поверхностные водные объекты, в верхние водоносные горизонты и почвы (Глазовская и др., 1983; Василенко и др., 1985; Глазовская и др.,1989; Ломоносов и др., 1993; Пампура и др., 1993). Исследования загрязнения снегового покрова, в том числе в зоне влияния комбината «Усольехимпром», проводились Институтом геохимии СО РАН по методике, реализуемой в течение ряда лет (Ломоносов и др., 1993; Королева и др., 1998). Отбор проб включал замер площади и глубины пробоотбора. Пробы массой 10-20 кг в полиэтиленовых мешках хранили при температуре от -5 до -150 С. Для таяния снега пробу на ночь помещали в предварительно оттарированные полиэтиленовые сосуды. От раста-

46

Оценка воздействия источника ртутного загрязнения на компоненты природной среды Приангарья

явшего снега отделяли твердый осадок путем сифонирования, осадок переносили в фарфоровую чашку и при комнатной температуре высушивали до воздушно-сухого состояния. Всю пробу воды перемешивали, замеряли объем и величину pH. Для определения ртути отбирали 1 л воды, ртуть концентрировали на сорбенте ПТСМ-3Т (C7H14N2O3Si2S)n (Андрулайтис, 1997). Сифонат фильтровали через предварительно высушенный и взвешенный фильтр «синяя лента». Фильтр с осадком высушивали, взвешивали и массу полученного осадка прибавляли к массе твердого осадка после сифонирования. При небольшом количестве осадка и невозможности его отделения от фильтра, фильтр озоляли в муфельной печи при температуре 4500С, золу присоединяли к общей пробе осадка. Для определения микроэлементов в водной фазе отбиралось 250 мл фильтрата, полученного после фильтрования сифоната. Содержание металлов Pb, Zn, Hg в снеговой воде определялось на атомноабсорбционных спектрофотометрах 290, 403 и 503 («Перкин-Эльмер», США), электротермических атомизаторах HGA-71, HGA-74 («ПеркинЭльмер», США) и вольфрамовом спиральном атомизаторе «Спираль-5», установленном на спектрометре «Сатурн-1» (Екатеринбургский ЭМЗ, Россия). Предел обнаружения Zn, Cd, Mn, Be составлял 0,05 мкг/дм3 (Пампура и др, 1993). Твердые осадки исследовались методом многоэлементного атомно-эмиссионного анализа на спектрографе ДФС-485. Пределы обнаружения элементов в мг/кг: Hg – 100; Pb – 1; Zn – 10. Уровни накопления экотоксикантов в снеговом покрове определялись с учетом количества выпавшего снега на единицу площади за весь период снегостояния. Количество экотоксиканта в водной фазе снегового покрова в мкг/м2 определялось по формуле: QB = CV/S, где C – концентрация экотоксиканта в снеговой воде, мкг/л; V – объем снеговой воды, л; S – площадь пробоотбора, м2. Количество экотоксиканта в «твердой фазе» в мкг/м2 определяли по выражению: QT=CP/S, где C – концентрация экотоксиканта в твердой фазе, мкг/г; P – масса твердой фазы, мг. Оценка параметров ртутного загрязнения компонентов природно-техногенного ландшафта. Для разработки эффективных природоохранных технологий необходимо изучение закономерностей миграции и уровня накопления токсичных соединений в компонентах природно-техногенных ландшафтов (Израэль, 1984;

Василенко и др., 1985). Комплекс геоэкологических исследований, проведенный в последние годы в районе деятельности комбината «Усольехимпром», позволил оценить параметры основных потоков ртутного загрязнения и объектов его локализации. Загрязнение почв и грунтов исследуемой промплощадки предприятия «Усольехимпром» ртутью обусловлено рядом причин: механическими потерями вблизи цеха ртутного электролиза при демонтаже оборудования; переносом поверхностными водами и стоками неработающей системы ливневой канализации в районе корпуса цеха ртутного электролиза; свалками недемеркуризированных металлоконструкций в восточной части промплощадки; механическими потерями металлической ртути и загрязненного ею шлама на участке хранения контейнеров, подготовленных для отправки на переработку; аварийными ситуациями на трубопроводах системы промышленно-ливневой канализации; переносом на колесах автотранспорта, а также дефляцией и осаждением из загрязненного воздуха (Седых и др., 2000). Площадное распределение ртути в почвах зависит от расстояния до источника техногенного поступления, направления преобладающих ветров и механических нарушений почв (Коваль и др., 2000). На территории, прилегающей к промышленной зоне, содержание ртути в почве увеличивается до 10 мг/кг на отдельных участках по мере приближения к промышленной площадке. В гумусовых горизонтах содержание ртути не превышает 2,5 мг/кг. На расстоянии 2,5–3,5 км от промышленной зоны содержания ртути в ненарушенных почвах уже не выходят за пределы 1 мг/кг (при региональном фоне 0,017-0,030 мг/кг). По данным геохимического картирования Института геохимии СО РАН и ГФУГП «Иркутскгеология» в верхних горизонтах почв и техногенных грунтах ореолы интенсивного загрязнения ртутью, приуроченные к промышленной зоне комбината «Усольехимпром» и ТЭЦ-11, вытянуты по направлениям основных ветров на северо-запад, север и юговосток. Общий уклон рельефа определяет миграцию ртути из этой аномалии с поверхностным стоком в направлении р. Ангары. Непосредственно на промплощадке «Усольехимпром» содержание ртути в поверхностных горизонтах почв и грунтах на большей части площади находится в пределах 4,2–10 мг/кг. На отдельных участках отмечены аномалии с концентрациями ртути до 125 мг/кг. Наиболее интен-

47

Коваль, Руш., Королева, Удодов, Андрулайтис

сивная и крупная аномалия ртути в грунтах (5– 900 г/кг) находится в юго-западной части промплощадки в непосредственной близости от цеха ртутного электролиза и технологически связанных с ним производств. При общей площади незастроенной части площадки 2589 тыс. м2, глубине пробоотбора 0,25 м, объеме горной массы 647,2 тыс. м3 и среднем содержании ртути 37,137 г/м3 прогнозные ресурсы ртути в верхнем слое почв и грунтов промплощадки оцениваются в 24,036 т. На участках экстремального загрязнения, в частности в районе цеха ртутного электролиза, металлическая ртуть присутствует в почве в форме тонкой вкрапленности. Исследования керна скважин показывают, что в данном случае имеет место вертикальная механическая миграция металлической ртути, которая зависит от степени механической нарушенности грунтов, их гранулометрического и минерального состава. Таким образом, имеющиеся данные свидетельствуют о весьма существенном и экстраординарном загрязнении верхней части гумусового горизонта почв ртутью в районе деятельности комбината «Усольехимпром». К числу аномальных скоплений ртути и ее аномальной эмиссии в окружающую среду относятся, прежде всего, запасы ртути в рыхлых отложениях на участке цеха ртутного электролиза и ртуть, преимущественно в сульфидной форме, в шламоотстойнике предприятия (Коваль и др., 1999; Коваль, 2000; Коваль и др., 2000; Калмычков и др., 2000; Коваль и др., 2003). По данным баланса расходов ртути предприятия «Усольехимпром» на механические потери, находящиеся в грунтах, приходится 506,141 т. Очевидно, в это количество, кроме собственно техногенного месторождения под цехом, следует отнести: ртуть в рыхлых отложениях на участках, примыкающих к блоку с подсчитанными прогнозными ресурсами; в поверхностном слое почв и грунтов промплощадки, ресурсы которой выше были оценены в 24,036 т; в грунтовых водах; в строительных конструкциях, промышленном оборудовании и «ловушках» системы ливневой канализации. По данным разведочного бурения наиболее крупное скопление металлической ртути (его можно считать техногенным месторождением) сформировалось в грунтах и подстилающих их четвертичных аллювиальных песках и суглинках верхнего водоносного горизонта под цехом ртутного электролиза и на прилегающем участке промплощадки. Прогнозные ресурсы металлической ртути в

техногенных грунтах верхней части рыхлых отложений оцениваются в 97,3 т; в рыхлых отложениях - 344,8 т, в приплотиковой части рыхлых отложений - 220,1 т. Ртуть концентрируется в прослоях супесей и песков, залегающих на суглинках и глинах, которые сдерживают процесс миграции ртути в нижележащие отложения. Сосредоточение преобладающей части запасов ртути приплотикового слоя в юговосточной части аномалии свидетельствует о заметном перемещении загрязнения по уклону водоупора в направлении р. Ангары. Таким образом, концентрированное ртутное загрязнение в форме металлической ртути в грунте достаточно быстро мигрирует в нижнюю часть верхнего водоносного горизонта до слоя элювиальных глин водоупора верхнего водоносного горизонта, которые являются эффективным геохимическим барьером для распространения металлической ртути в более глубокие горизонты. В 2000-2001 гг. наблюдения за состоянием подземных вод проводилось по наблюдательным скважинам, контролирующим водоносные горизонты в четвертичных, юрских и кембрийских отложениях. Отбор проб воды производился нами совместно со специалистами Ангарской геологической экспедиции ГФУГП «Иркутскгеология» и представителями отдела охраны окружающей среды предприятия «Усольехимпром» (Кантур, 1996). Среднее содержание ртути в отфильтрованной воде мониторинговых скважин, определенное весной 2001 года, составляло 0,007 мкг/дм3. Учитывая сложность процедуры прямого определения миграционных характеристик и форм нахождения ртути в подземных водах, сделано предположение о том, «что часть ртути, депонированной в осадках зоны интенсивного техногенного загрязнения, миграционно подвижна, т.е. не является ртутью нулевой валентности и может диффундировать из осадков в воду» (Алехин, Лапицкий, 2000). При низкой концентрации насыщения элементарной ртути проявляется, вероятнее всего, ее катионная природа. На основе данных работ 1997-1999 гг. был проведен ориентировочный расчет массы ртути, поступившей в р. Ангару с подземным стоком (Коваль, Кузьмин, 2000). При средней скорости фильтрации 50 м/с и коэффициенте водоотдачи 0,12 с грунтовыми водами за время производства каустической соды и хлора методом ртутного электролиза в Братское водохранилище могло быть сброшено порядка 3,3 т ртути. Учитывая

48

Оценка воздействия источника ртутного загрязнения на компоненты природной среды Приангарья

масштабы накопленных запасов ртути в грунтах и рыхлых отложениях рассматриваемой территории, допускалось, что средняя масса ежегодного поступления ртути в Ангару (~0,1 т) с подземным стоком не уменьшится. По данным опробования в 2003 году подземных вод территории, находящейся между промплощадкой и рекой Ангарой, содержание ртути в них находилось в пределах 0,0011-0,0085 мкг/л. Это обстоятельство свидетельствует о необходимости более детального изучения подземной миграции ртути в воде на территории промплощадки. Ртуть поступает в донные осадки и в биоту через обменные процессы с участием воды. Результаты приведенных выше исследований показали, что концентрация ртути в воде вблизи выпусков № 1 и дренажной канавы предприятия «Усольехимпром» в десять раз превышает ПДК воды водоемов рыбохозяйственного назначения (0,01 мкг/дм3) и в два раза ПДК воды для хозяйственно-бытовых и культурных целей (0,5 мкг/дм3). Примерно через 3-5 км уровень концентрации ртути понижается в среднем до 0,054 мкг/дм3, что выше ПДК для воды водоемов рыбохозяйственного назначения в 5 раз. Для сравнения отметим, что содержание ртути в воде оз. Байкал и истока р. Ангары на уровне 0,00015-0,0043 мкг/дм3 (Leermakers et al., 1996; Makalinao et al., 1998). Эти значения характеризуют региональный фон, обусловленный, в основном, природными процессами. Значительное превышение концентрации ртути в воде Братского водохранилища по сравнению с содержанием ртути в воде оз. Байкал свидетельствует о техногенном происхождении источника распространения ртути. На всех станциях опробования, расположенных ниже выпусков сточных вод № 1, № 2, дренажная канава предприятия «Усольехимпром», средние концентрации ртути превышают ПДК для воды водоемов первой категории водопользования. В целом, ресурсы техногенной ртути в донных отложениях Братского водохранилища составляют около 64 т. Распределение ртути в донных осадках водохранилища определяется характером процессов седиментации различных по размеру частиц и обмена «взвесь-вода» на фоне постоянного дополнительного поступления чистой взвеси из притоков. Основной транспорт ртутного загрязнения в водохранилище и его акваторию осуществляется в водной среде с взвешенным веществом (минеральные частицы и планктон). При относительно невысоких уровнях загрязнения воды

ртуть может транспортироваться на сотни километров вниз по течению, выходя за пределы водохранилища в сопряженные водные системы и накапливаться на геохимических барьерах. Участок водохранилища г. Усолье-Сибирское – г. Свирск сопровождается обширным массивом периодически затопляемых почв, верхний горизонт которых состоит преимущественно из песчаного материала и малогумусированных корневых остатков, структура которых способствует накоплению мелких гранулометрических фракций паводковых отложений – основных носителей ртути. Растительность здесь отличается повышенным, до 0,46 мг/кг сухого веса, содержанием ртути. Высокий травостой приводит к образованию большого количества растительных остатков, что способствует накоплению в них ртути. Концентрация ртути в паводковых отложениях (наилках) повышенная, что, вероятно, связано с переотложением мелкодисперсного, наиболее загрязненного осадка, так как здесь характер распределения фракций размером менее 0,001 мм хорошо согласуется с распределением ртути в этих отложениях (Таусон, Гелетий, 1995; Koval et al., 2000; Таусон, Меньшиков, 2000). Аллювиальные отложения на этом участке характеризуются содержанием ртути, в 3-1500 раз превышающим фоновое значение, с наиболее высокими концентрациями ртути в аллювиальных отложениях, приуроченных к местам сброса сточных вод предприятия «Усольехимпром»: выпуски № 1, № 2, дренажная канава. Максимальное содержание ртути зафиксировано в районе дренажной канавы. Чрезвычайно высокая концентрация ртути во всех опробованных гранулометрических фракциях объясняется тем, что в нижнем течении данного водотока сконцентрирован осадок мощностью более 1 м с содержанием ртути до 100 мг/кг, который может легко размываться и попадать в реку Ангару. Ураганно высокие содержания ртути наблюдаются здесь и в песчаной фракции осадков, что обусловлено, вероятно, образованием на зернах осадка пленок обогащенного ртутью органогенно-илистого материала. С другой стороны, по мере осаждения ртути в донный осадок и общего очищения воды происходит частичная ее десорбция с оставшихся во взвеси частиц. Таким образом, основной транспорт ртутного загрязнения в акваторию Братского водохранилища осуществляется в водной среде с взвешенным веществом, на долю которого приходится порядка 90% ртути, содержащейся в

49

Коваль, Руш., Королева, Удодов, Андрулайтис

воде. Колебания уровня водохранилища активизируют процессы размыва донных отложений и абразии берегов, приводят к взмучиванию донных осадков и вторичному поступлению ртути в область водного транспорта, что, в свою очередь, приводит к расширению зон седиментационных барьеров и осложнению процесса естественного захоронения загрязненных донных осадков. Роль поверхностного стока в распространении ртутного загрязнения. Поверхностный сток района деятельности комбината включает в себя организованные сбросы промышленно- ливневой канализации и дренажной канавы (через выпуски № 1, № 2, дренажная канава), поверхностные неконтролируемые стоки (атмосферные осадки и талые воды) и инфильтрационные утечки из шламоотстойника. Контролируемые (организованные) и неконтролируемые (неорганизованные) потоки включают в себя как сбросы промышленных сточных вод, так и природные осадки, относительная доля которых в каждом конкретном случае точно неизвестна. При производстве каустической соды и хлора методом ртутного электролиза до периода остановки цеха ртутного электролиза на комбинате использовано 1658 т металлической ртути. Из этого количества около 642,2 т приходится на выбросы в атмосферу, сбросы в реки Ангару и Белую и потери в грунты, составившие основной объем поступления ртути в окружающую среду. В связи с уклоном поверхности коренных пород и обогащенных глинистым материалом слоев водообильного чехла рыхлых отложений в сторону р. Ангары сформировались условия для постепенной миграции ртути в направлении Братского водохранилища. Почти половина общего объема выброшенной в атмосферу ртути была смыта атмосферными осадками и поверхностными водами в реки Ангару и Белую, т. е. это количество ртути вошло в общий баланс сброса ртути в Братское водохранилище. Объем сброшенной в р. Ангару ртути по дренажной канаве и выпускам 1 и 2 составил 24,87 т. Таким образом, за этот период в р. Ангару и Братское водохранилище за счет производственной деятельности «Усольехимпром» поступило около 76,122 т ртути (Коваль и др., 1999). Остановка цеха ртутного электролиза на предприятии «Усольехимпром» и резкое снижение массы производственных сбросов обусловили необходимость изучения роли поверхностного и подземного стока в продолжаю-

щемся ртутном загрязнении реки Ангары (Руш, 2003; Руш, 2004). Характеристика объектов организованного сброса сточных вод в системе водоотведения комбината «Усольехимпром». Для характеристики существующего положения систем водоотведения промышленной площадки предприятия «Усольехимпром» проведен анализ материалов, результирующих расчеты предельно допустимых сбросов и аналитических исследований по составу сточных вод, отводимых от водопользователей по санкционированным выпускам за 1999−2001 гг. (Rush et al., 2000; Руш, Хицкий, 2003). В процессе производства на предприятии образуются загрязненные промышленные сточные воды, сброс которых осуществляется через выпуски № 1, № 2 и дренажную канаву в р. Ангару на Усольском участке (рис. 1). Реальные расходы сточных вод получены нами на основе обследования системы промливневой канализации предприятия «Усольехимпром» и учитывают утечки из системы в результате износа трубопроводов, нарушения режимов эксплуатации системы, дополнительные расходы от действующего производства винилхлорида, использующего ртутные катализаторы, аварийные ситуации на сетях. Замеры фактических расходов сточных вод, отводимых по указанным выпускам, позволили определить: расход сточных вод, транспортируемых через выпуск № 1, – 133070,2 м3/сут; расход сточных вод, отводимый по выпуску № 2 – 66630,5 м3/сут; расход сточных вод, поступающих через дренажную канаву, – 1292,6 м 3/сут. Качественные характеристики исследуемых потоков сточных вод и поверхностных водотоков установлены средствами современного аналитического контроля непосредственно в центральной заводской лаборатории предприятия «Усольехимпром» и в аналитическом центре Института геохимии СО РАН (Руш, 2003). Выше указывалось, что в настоящее время значительное количество ртути сосредоточено в сточных водах, сбрасываемых с территории промышленной площадки (Коваль и др., 1999; Коваль и др., 2000; Калмычков и др., 2000; Коваль и др., 2003; Руш, 2003). Утвержденные природоохранными органами предельно допустимые сбросы ПДС растворимых в воде форм ртути в составе сточных вод по выпускам определены следующими величинами, г/ч: выпуск № 1 – 2,93; выпуск № 2 – 0,03; дренажная канава (ДК) – 0,0005. Средние концентрации ртути, мкг/дм3

50

Оценка воздействия источника ртутного загрязнения на компоненты природной среды Приангарья

по выпускам № 1, № 2 и ДК составили: 0,5; 0,01; 0,01 соответственно. Фактические сбросы (по результатам замеров проведенного аналитического контроля) растворимых в воде форм ртути составили, г/ч: выпуск № 1 − 4,6; выпуск № 2 − 8,1; дренажная канава − 0,171 при средних концентрациях ртути в сточных водах по выпускам № 1, 2, ДК, мкг/дм3 – 0,8; 2,9; 3,3 соответственно. Представленные данные (табл. 3.) свидетельствуют о высоком уровне загрязнения сточных вод ртутью (в 100 – 500 раз превышающие ПДК для рыбохозяйственных водоемов) в системе промышленно-ливневой канализации предприятия спустя 2 года после остановки цеха ртутного электролиза (Руш, Давыденко, 2004). Обращают также на себя внимание повышения

содержания ртути в выпуске № 2 и дренажной канаве в течение года, что, по всей вероятности, связано с изменениями в режиме работы на комбинате. Очевидно, что эти повышения не связаны с изменением интенсивности поверхностного смыва с территории атмосферными осадками, а обусловлены активизацией источников загрязнения в производственных сооружениях и коммуникациях. Согласно отчетности комбината в 2000 г. в Ангару было сброшено 96 кг ртути (выпуски № 1 и № 2). Поскольку официальная отчетность о сбросах комбината построена на объеме водопотребления и испарения, а не на изменениях реальных объемов сточных вод, была предпринята попытка учесть долю атмосферных осадков в общем балансе сбрасываемой в водоем ртути.

Таблица 3. Содержание ртути в промышленных сточных водах комбината «Усольехимпром» по выпускам в 2000 г., мкг/дм3 Выпуски Выпуск № 1 Выпуск № 2 Канава ГЗУ Дренажная канава

1 -

2 4,0 3.0 1,5

3 -

4 -

5 4,2 4,0 6,0

Месяцы 6 7 5,0 1,0 1,8 4,7 6,5 2,5

8 1,0 8,6 0,7

9 1,0 9,2 6,0

10 2,0 50,0 0,7

11 2,2 40,0 2,0

12 1,5 8,5 15,0

-

4,5

-

-

8,0

4,0

4,7

6,6

38,0

30,0

4,5

По данным Института геохимии СО РАН, полученным в результате обследования в 1995−1996 гг. территории, прилегающей к промышленной площадке, до закрытия цеха ртутного электролиза на предприятии «Усольехимпром» концентрации ртути в сточных водах предприятия составляли, мг/дм3: выпуск № 1 – 0,03; выпуск № 2 – 0,008; канава гидрозолоудаления (ГЗУ) – 0,08; дренажная канава – 0,045. В 1998 г. перед закрытием цеха ртутного электролиза концентрация ртути как в выпуске № 1, так и в дренажной канаве была на уровне 5,6 мкг/дм3 (Коваль и др., 2000). Для выявления источника поступления ртути в дренажную канаву был проведен отбор проб воды из всех водотоков исследуемого района (Калмычков, 2000). Установлена характерная для большинства сточных и природных вод закономерность: основная масса ртути в воде дренажной канавы находится во взвешенном веществе, а растворимая часть связана в прочные комплексы. Об этом свидетельствует тот факт, что без предварительного окисления пробы Hg не восстанавливается SnCl2.

3,8

Содержание ртути в воде достаточно велико − в среднем 0,04 мг/дм3 . Вне территории промышленной площадки ртутное загрязнение поверхностного стока, связано с деятельностью шламонакопителя и трубопровода, соединяющего его с промышленной площадкой, свалкой твердых отходов, трубопроводов промышленно-ливневой канализации выпусков № 1 и № 2, станции нейтрализации кислотно-щелочных стоков. С учетом объемов сброшенных в шламонакопитель с 1972 года промышленных стоков, их инфильтрации в нижних частях дамб в условиях переполнения сверх нормативной проектной отметки сооружения, содержаний ртути в воде, на долю испарения суммарно приходится не менее 2,7 т ртути. Содержание ртути в шламе составляет от 25 до 840 мг/кг. В пробах воды содержание ртути составило 0,076 мг/дм3, хлоридов - 14,5 г/дм3, pH – 12,2. Несмотря на то, что согласно техническим условиям в шламонакопителе должны находится слаборастворимые сульфиды Hg, приведенные данные указывают на присутствие в нем форм ртути, мигрирующих с водной фазой. В пользу

51

Коваль, Руш., Королева, Удодов, Андрулайтис

последнего свидетельствуют результаты опробования прозрачных вод шламонакопителя, в которых содержания ртути составляют 0,00050,009 мг/дм3, а суммарные запасы ртути в шламонакопителе составляют в настоящее время около 620 т. Техническая ревизия коллекторов системы промышленно-ливневой канализации и замеры реальных расходов сточных вод, отводимых по сетям водоотведения через выпуски № 1, № 2 и ДК в р. Ангару (Усольский участок Братского водохранилища), позволили установить следующие расходы, м3/год: выпуск № 1 – 48570623; выпуск № 2 – 24313927; дренажная канава – 471800. Дисбаланс расходов в сторону увеличения составляет 594731 м3/год и, вероятно, обусловлен нарушениями стабильности экс-

плуатации системы водоотведения, изношенностью коллекторов и непредвиденными утечками из сетей водоотведения. Для получения уточненных количественных характеристик ртути, присутствующей в сбросных сточных водах авторами были проведены мониторинговые исследования в различные периоды времени года (табл. 4.). Полученные результаты были использованы в дальнейшем для обоснования возможности реализации технологии локальной очистки ртутьсодержащих сточных вод на основе применения промышленно выпускаемых комплексообразующих ионитов (Руш, 2003), учитывающей особенности качественного состава промышленных и ливневых сточных вод, отводимых с территории промплощадки комбината.

Таблица 4. Результаты определения ртути в сточных водах предприятия «Усольехимпром», отводимых по выпускам в период 2000-2001 гг., мг/дм3

Выпуски

Максимальное значение

Среднее значение

Выпуск № 1

0,00140 0,00320 0,00180 0,00490 0,00240

0,00036 0,00068 0,00060 0,00076 0,00065

декабрь 2000г. январь 2001г. февраль 2001г. май 2001г. апрель2001г.

Выпуск № 2

0,00510 0,0060 0,0050 0,005 0,0057

0,00250 0,00288 0,00270 0,00227 0,00305

декабрь 2000г. февраль 2001г. январь 2001г. май 2001г. апрель 2001г.

Дренажная канава

0,0040

0,00247

май 2001г.

Таким образом, очевидно, что закрытие цеха ртутного электролиза, несмотря на временные «всплески» содержания ртути в сбросах с промплощадки, привело к резкому уменьшению содержания ртути в воде Братского водохранилища, которое в целом опустилось ниже ПДК (Калмычков, 2000). Мониторинговые исследования основных источников ртутного загрязнения р. Ангары на Усольско-Свирском участке Братского водохранилища Мониторинговые исследования экологического состояния объектов окружающей среды и, в частности, водных особенно важны для перио-

Дата отбора проб

дов резкого изменения потоков загрязняющих веществ в них. Подобная ситуация сложилась, например, на предприятии «Усольехимпром», когда после «ударного» поступления механических потерь в период закрытия цеха ртутного электролиза (~ 27 т) использование ртути на данном производстве было прекращено. Основными источниками эмиссии ртути в объекты окружающей среды оказались накопленные на этом участке запасы ртути, поверхностный сток и производство винилхлорида, использующее хлорид ртути в качестве катализатора. В период 1999-2001 гг. в Ангарской части водохранилища не произошло заметного снижения загрязнения

52

Оценка воздействия источника ртутного загрязнения на компоненты природной среды Приангарья

донных осадков и рыбы. В этот же период авторами были проведены мониторинговые исследования, включающие ежемесячное опробование воды, сезонное опробование воды и снегового покрова, а также ежегодное опробование паводковых пойменных отложений (наилков) и воды водоема в зоне влияния комбината. Полученные данные позволили сделать вывод о том, что после закрытия цеха ртутного электролиза концентрация ртути в воде р. Ангары на Усольском участке Ангарской промышленной зоны в 1999 г. снизилась в среднем почти на порядок. Что же касается паводковых отложений (фракция <0,25 мм), которые более объективно отображают изменение ситуации, то в них снижение уровня содержания ртути оказалось не столь заметным (Калмычков, 2000; Руш, 2003; Руш, 2003а). Вместе с тем, в период проведенных нами мониторинговых наблюдений, наблюдалась крайняя изменчивость концентрации ртути в воде, коррелирующая с изменением гидрохимических параметров. В некоторые периоды содержания ртути в воде достигали ураганных значений, аналогичных значениям периода работы цеха ртутного электролиза на полную мощность. Это отчетливо зафиксировано в рядах ежемесячных наблюдений на участке г. Усолье-Сибирское –

устье р. Белая, включая выпуски сточных вод, в 2000-2001 гг. (табл. 5). После высоких, но относительно ровных уровнях концентраций в феврале–августе последовали значительное их увеличение в сентябре, и «ураганный» сброс ртути в октябре–ноябре. Снижение до «нормального» высокого уровня наблюдалось в декабре. Эффект разбавления водой водоема не всегда коррелировал с концентрацией ртути в сбросах, что, вероятно, было связано со значительными колебаниями их расходов, измерения которых на комбинате не производятся. Анализ данных мониторинговых наблюдений в течение 2000-2001 гг. позволили установить еще одно крайне важное явление – значительное повышение концентрации ртути в воде после затяжного шторма (октябрь), что подтвердило предположение о важной роли донных отложений, как вторичного источника загрязнения в процессах массообмена в Братском водохранилище. Это предположение подтвердили также результаты экспериментов с водой, декантированной из черпаковых образцов донных отложений Ангарской части водохранилища, в которой после суточного отстаивания содержание ртути сохранялось на уровне 0,5-4,0 мкг/дм3 (Кантур, 1996; Коваль, 2000).

Таблица 5. Содержание ртути в сточных водах и воде реки Ангары на участках прибрежной зоны левого берега в зоне расположения комбината «Усольехимпром» за период 2000-2001 гг. Дата

Выпуск 100 м ниже №1 выпуска № 1 02.2000 4 Н.д. 03.2000 Н.д. Н.д. 04.2000 Н.д. 0,12 05.2000 4,2 0,092 06.2000 5 0,04 07.2000 4,7 0,06 08.2000 1 0,2 09.2000 1 0,3 10.2000 2 1,0 11.2000 2,2 0,06 12.2000 1,5 0,25 01.2001 0,58 0,09 02.2001 3 0,08 Примечание: Н.д. – нет данных

Содержание ртути, мкг/дм3 Выпуск 100 м ниже Дренажная №2 выпуска № 2 канава (ДК) 3 Н.д. 4,5 Н.д. Н.д. Н.д. Н.д. 0,75 Н.д. 4 0,12 6 1,8 0,7 Н.д. 1 0,25 2,5 8,6 0,3 0,7 9,2 0,36 6 50,0 2,05 38 40 0,87 30 8,5 0,3 15 Н.д. 0,4 2,5 Н.д. 0,6 5,2

Таким образом, результаты наблюдений на мониторинговых станциях в районе деятельности предприятия «Усольехимпром» указывают на сложный немонотонный характер наме-

100 м ниже ДК Н.д. Н.д. 0,08 0,64 0,25 0,19 0,36 0,43 0,06 4,27 0,5 6 3

5,5 км ниже ДК Н.д. Н.д. 0,07 0,05 Н.д. 0,06 0,2 0,3 0,13 0,09 0,092 0,09 0,07

тившейся тенденции снижения концентрации ртути в воде р. Ангары и прилегающей части Братского водохранилища. Концентрация ртути, как в водной среде, так и в донных отложениях,

53

Коваль, Руш., Королева, Удодов, Андрулайтис

сохранялась на уровне, сопоставимом с уровнем загрязнения данных компонентов до закрытия цеха ртутного электролиза, что свидетельствует о том, что остановка цеха ртутного электролиза не решила в полном объеме проблему прекращения загрязнения вод р. Ангары и Братского водохранилища ртутью. В настоящее время определяющим фактором загрязнения ртутью р. Ангары в районе деятельности комбината становится поверхностный сток, который включает в себя организованные сбросы системы водоотведения, в том числе ливневой канализации, и поверхностные неконтролируемые стоки (Коваль и др., 1999; Руш, Давыденко, 2004). Исследования процессов распределения ртути в поверхностных водах, отводимых с территории промплощадки «Усольехимпром» в 1998-2001 гг., показали, что наибольшему ртутному загрязнению были подвержены воды на участке, прилегающем к юго-западному и северо-западному ее ограничениям. Цех ртутного электролиза находится в юго-восточной части данной аномалии. При фоновом содержании ртути в поверхностных водах промплощадки 0,0002 мг/дм3, в данной аномалии концентрации ртути достигают 0,001-0,0062 мг/дм3, а вблизи цеха ртутного электролиза – 0,066 мг/дм3 (Мур, Раммамутри, 1987). Геохимические исследова-

ния поверхностных водотоков в 2001 г. на территории исследуемого объекта производились в период таяния снегового покрова. Среднее содержание ртути в пробах воды, отобранных 05.04.2001 г., составляло 0,206 мкг/дм3, а в пробах, отобранных 19.04.2001 г., – 0,15 мкг/дм3, что в 15-20 раз больше ПДК ртути для водоемов рыбохозяйственного назначения, к которым относятся р. Ангара и Братское водохранилище. Уменьшение содержания ртути в поверхностных водоемах в последующий период свидетельствует о процессах разбавления водных систем свежевыпавшим и талым снегом (Королева и др.,2000; Королева, 2003). По сравнению с фоновыми характеристиками (табл. 6.) в районе исследуемой площадки в период опробования 2001 г. твердая «фаза» снегового покрова (пылевидные частицы) содержала: Zn (до 200 мг/кг); Cu (до 300 мг/кг); Pb (до 200 мг/кг). Тонкая взвесь (аэрозольная сажистая составляющая) обогащена микроэлементами: Pb и Cu, концентрации которых в 5-10 раз были выше их содержания в основном твердом осадке: Cu - 50-300 мг/кг; Zn - 100-300 мг/кг; Pb 150-300 мг/кг. Снеговая вода содержала: Cu 0,5-15 мкг/дм3; Zn - 40-270 мкг/дм3; Pb - 0,5-1,5 мкг/дм3; Hg - 0,01-0,05 мкг/ дм3.

Таблица 6. Фоновое содержание и скорость накопления химических элементов в снеговом покрове Приангарья Элемент Hg Cu Zn Pb

Твердая фаза Скорость накоплеСодержание, мг/кг ния, мкг/(м2⋅сут.) 0,005 0,000022 30 0,132 60 0,264 10 0,044

Водная фаза Скорость накоплеСодержание, мкг/дм3 ния, мкг/(м2⋅сут.) 0,2 0,004 2 0,06 0,2 0,004

мг/дм3 содержании ртути в снеговой воде были выделены три небольших (размером до 0,25 х 0,75 км) интенсивных аномалии с содержаниями более 0,1 мг/дм3. Одна из аномалий расположена на участке закрытого цеха ртутного электролиза. Концентрация ртути в пробе снеговой воды, отобранной в 75 м к ЮВ от цеха ртутного электролиза, достигала 6,72 мг/дм3. О связи аномалии с указанным объектом свидетельствуют и высокие содержания хлора 67,7 мг/дм3 (при фо-

Максимально высокий уровень аккумуляции металлов (до 5-15 мг/м2) обнаружен в твердой фазе снега. По данным опробования снегового покрова, выполненного в 2001 г. при расстоянии между профилями направления СВ 45° − 0,7-1,0 км и между пунктами отбора проб по профилям – 0,4–0,5 км на территории левобережья р. Ангары, примыкающей к промполщадке «Усольехимпром», установлено широко распространенное ртутное загрязнение. При фоновом 0,007 мг/дм3 и минимально-аномальном 0,03

54

Оценка воздействия источника ртутного загрязнения на компоненты природной среды Приангарья

не 0,5 мг/дм3) и натрия 41,8 мг/дм3 (при фоне 0,2 мг/дм3) в снеговой воде. Данные аномалии находятся в контуре более обширной аномалии, вытянутой в том же северо-западном направлении. Концентрация ртути в снеговой воде в ее пределах от 0,03 до 0,1 мг/дм3. Протяженность этой аномалии более 8 км, ширина – 1-2 км. Для всей аномалии характерна повышенная общая минерализация снеговой воды от 100 до 1743 мг/дм3 (при фоне 22 мг/дм3) и содержание SO42- от 12 до 40 мг/дм3 при фоне 6 мг/дм3. Таким образом, по уровню накопления тяжелых металлов и их соединений в снеговом покрове район деятельности предприятия «Усольехимпром» может быть отнесен к одному из наиболее мощных источников загрязнения этими токсичными элементами объектов окружающей среды Приангарья (Королева, 2003). Как уже указывалось выше, нами определены неувязки расходов сточных вод по выпускам сточных вод предприятия «Усольехимпром» в водоем. В связи с появлением дополнительного объема сточных вод, сбрасываемых в р. Ангару и ранее не учтенных, увеличилось и общее количество ртути, транспортируемой в водоем. Среднее фактическое значение поступления ртути (по данным на 2001 г.) с дополнительным расходом сточных вод составило 5,97 г/м3 в год, а суммарное годовое количество ртути, поступающее в р. Ангару с поверхностным стоком, составило 110,799 кг/год (Руш, Давыденко, 2004). Согласно отчётности комбината в 2000 г. в Ангару со сточными водами по санкционированным выпускам было сброшено 96 кг ртути. Поверхностный сток района деятельности комбината включает в себя организованные сбросы из системы промышленно-ливневой канализации и дренажной канавы, поверхностные неконтролируемые стоки и инфильтрационные утечки из шламоотстойника. В то же время, официальная отчётность о сбросах комбината построена на объёме водопотребления и испарения, а не на изменениях реальных объёмов стоков. По этой причине в представленных исследованиях нами произведен расчет расходов поверхностного стока, позволивший учесть долю атмосферных осадков в балансе сбрасываемой в водные объекты бассейна реки Ангары ртути. Расчет проведен в соответствии со СНИП 2.04.03.85. «Канализация. Наружные сети и сооружения» СПИН 2.04.03.85). Рассчитанный общий годовой объем неучтенного поверхностного стока, полученный расчетным путем, с уче-

том фильтрации воды через основание промплощадки и испарения составляет 1370228 м3 в год. При среднем содержании ртути 10,77 мкг/дм3 в сточных водах, отводимых по санкционированным выпускам с территории промплощадки, ориентировочная годовая масса неучтенной ртути, привносимой в водные объекты р. Ангары в 2000 г., составила около 15 кг ртути. Заключение В отличие от глобального биосферного цикла ртути наиболее масштабные ее поступления от техногенных источников в окружающую среду Приангарья, как и в Сибири в целом (Gray et al., 1996), связаны с предприятиями химической промышленности – производителями хлора и каустика ртутным методом комбинатами «Усольехимпром» и «Саянскхимпром». В результате работы этих производств в окружающую среду Приангарья поступило более 3450 т ртути в различных формах, что сопоставимо с наиболее «громкими» случаями ртутного загрязнения в мире. Около 90 т ртути поступило в экосистему Братского водохранилища, из которых на долю комбината «Усольехимпром» приходится не менее 76 т. Таким образом, это предприятие стало главным локальным источником регионального загрязнения системы Братского водохранилища ртутью и связанного с ним риска здоровью населения. Проведенные по разработанной авторами комплексной методике геоэкологические исследования позволили дать оценку типа и уровня техногенного воздействия на основные компоненты природно-техногенных и природных систем района деятельности комбината «Усольехимпром», а также динамики изменения ситуации после закрытия в 1998 году главного источника загрязнения – цеха ртутного электролиза. Анализ данных гидрогеохимического мониторинга выявил закономерности распределения ртути и ее соединений в водных объектах, а также определяющую роль поверхностного стока в транспорте ртути с территории промплощадки комбината «Усольехимпром» в р. Ангару. Наблюдаемые и после прекращения ртутного электролиза на комбинате «Усольехимпром» аномальные повышения содержания ртути в выпусках комбината обусловлены производственными процессами, активизирующими эмиссию ртути из ее скоплений в коммуникациях промплощадки, аварийной ситуацией в сети промышленно-ливневого водоотведения, а также смывом весенними паводками. Есть основания пола-

55

Коваль, Руш., Королева, Удодов, Андрулайтис

гать, что этот процесс связан также с изменением состава производственных сбросов (рН – в канаве ГЗУ и концентрацией хлоридов в выпусках). Сверхнормативные неорганизованные сбросы сточных вод, содержащие концентрации веществ загрязнителей 1 класса опасности (ртуть), значительно превышающие ПДК, можно рассматривать как аварии на фоне длительной эксплуатации сетей водоотведения крупных промышленных комплексов. За счёт «ураганных» сбросов рассматриваемого периода среднегодовые значения концентрации ртути в выпуске № 2 и в дренажной канаве превысили 10 мкг/дм3 и составили соответственно 14,0 и 10,6 мкг/дм3, а среднегодовая концентрация ртути в наблюдаемых выпусках сточных вод поднялась до 8,8 мкг/дм3. Из анализа полученных данных также следует, что повышенные концентрации ртути в выпусках № 1 и № 2 связаны с выпусками хлоридно-натриевых рассолов, тогда как в канаве ГЗУ они зависят от величины рН (1,1-5.3). В дренажной же канаве очевидно влияние взаимодействия с органикой и корреляция ртути с NO -.

Прекращение ртутного электролиза на комбинате «Усольехимпром» в 1998 г. стало одним из крупных экологических достижений региона. Однако, несмотря на резкое уменьшение поступления ртути в водохранилище и снижение ее концентрации в воде в целом до уровня, меньшего, чем ПДК, это не привело к заметному уменьшению содержания ртути в рыбе и поверхностном слое донных отложений. Накопленные в водохранилище и на промплощадках двух комбинатов запасы ртути по-прежнему представляют серьезную экологическую угрозу. Таким образом, разработка комплексных природоохранных мероприятий, направленных на снижение уровня техногенного воздействия и, в частности, ртутного загрязнения на водную среду Ангарского бассейна - основного источника питьевого и хозяйственного водоснабжения для большинства городов и промышленных центров Приангарья является одной из приоритетных задач обеспечения экологической безопасности данной территории. ЛИТЕРАТУРА Алехин Ю.В., Лапицкий С.А. Результаты экспериментальных исследований диффузионной и фильтрационной миграции подвижных форм ртути через юрские глины и варианты решения проблемы иммобилизации ртутного загрязнения Братского водохранилища предприятием «Усольехимпром» / Проблемы ртутного загрязнения природных и искусственных водоемов, способы его предотвращения и ликвидации. Иркутск: Издание Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН. 2000. С .9-13. Андрулайтис Л.Д. Применение кремнийорганического сорбента ПСТМ-3Т для определения ртути в природных водах атомноабсорбционным методом/ В сб. матер. 4 межд. симпозиума по проблемам прикладной геохимии, посвященный памяти акад. Л.В. Таусона. Иркутск. 1997. Т. 2. С. 146. Аношин Г.Н., Маликова И.Н. Ртуть в окружающей среде Западной Сибири// Химия в интересах устойчивого развития. 1995, Т. 3, № 1-2, С. 119-125. Варшал Г.М. и др. Взаимодействие ртути с гуминовыми кислотами как определяющий фактор механизма концентрирования в объектах окружающей среды// Разведка и охрана недр. 1998. №3. С. 29-31. Варшал Г.М., Папина Т.С. Определение существующих в природных объектах форм ртути/ Поведение ртути и других тяжелых ме-

3

В качестве главных геохимических барьеров Ангарской системы, способных накапливать тяжелые металлы в донных отложениях и, тем самым, быть причиной вторичного загрязнения водоема выступают, в первую очередь, сами гидротехнические сооружения и «опирающиеся» на них водохранилища. В структуре комплексного макробарьера Братского водохранилища могут быть выделены два основных типа мезобарьеров: природно-техногенный, характерный для зоны выклинивания водоупора, и более узкие потенциальные барьеры в зонах тектонических нарушений. Результаты изучения форм нахождения ртути в донных отложениях зоны водоупора свидетельствуют о техногенном источнике основной массы металла, накапливающегося на седиментационном барьере водохранилища. Следует отметить, что прогрессирующее вовлечение токсичных компонентов, таких как ртуть, в биологический круговорот водохранилищ Ангарского каскада представляет опасность как для водной экосистемы в целом, так и для населения, проживающего в Приангарье и использующего рыбу для пищевых целей и воду из поверхностных источников для питьевого водоснабжения.

56

Оценка воздействия источника ртутного загрязнения на компоненты природной среды Приангарья

таллов в экосистемах. Ч. 1. Физико-химические методы определения содержания ртути и других тяжелых металлов в природных средах. Новосибирск, 1989. С. 112-118. Василенко Н.В., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Л., Гидрометеоиздат, 1985. С.74-82. Васильев В.П. Аналитическая химия. Ч. 2. Физико-химические методы анализа. М.: Высшая школа, 1989. 384 с. Глазовская М.А., Касимов Н.С., Перельман А.И. Основные понятия геохимии ландшафтов, существенные для фонового мониторинга природной среды М.: Наука,- 1989. С. 835. Глазовский Н.Ф., Злобин А.И., Угватов В.П. Региональный экологический мониторинг. М. : Наука, 1983.С.45-57. ГОСТ 17.2.4.02-81. Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ. ГОСТ 17.4.3.03-85. Охрана природы. Почвы. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ. ГОСТ 27384-87. Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств. ГОСТ 8.556-91. ГСИ. Методики определения состава и свойств проб воды. Общие требования к разработке. Государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды Иркутской области в 2002 г. Иркутск: Изд-во главного управления природными ресурсами и охраны окружающей среды МПР России по Иркутской области, 2004. 327с. Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. М.: Недра, 1994.кн. 1. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 355 с. ИСО 5667-82. Качество воды. Отбор проб. Калмычков Г.В., Коваль П.В., Гелетий В.Ф., Андрулайтис Л.Д. Ртуть в донных отложениях Братского водохранилища/ Проблемы ртутного загрязнения природных и искусственных водоемов, способы его предотвращения и ликвидации. Иркутск: Изд-во института геохимии СО РАН, 2000. С.42-44. Кантур Т.С. Результаты работ по совершенствованию сети контрольнонаблюдательных скважин на объектах предприятия «Усольхимпром»/ Заключения экологогидрогеологической партии по работам 1993-

1994 гг. Ангарская ГРЭ, Мальта, 1996. Фонды Ангарской экспедиции. Коваль П.В., Зарипов Р.Х., Калмычков Г.В., Лавров С.М. Ртутное загрязнение Братского водохранилища(Mercury Pollution of the Bratsk Hydropower Reservoir). Путеводитель геоэкологической экскурсии – A Guide-Book to Environmental Geoecological Exursion. Издание Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН. Иркутск, 2000.42с. и карта–вкладыш (на русском и английском языках). Коваль П.В., Калмычков Г.В., Лавров С.М., Удодов Ю.Н., Бутаков Е.В., Файфилд Ф.В., Алиева В.И. Антропогенная компонента и баланс ртути в экосистеме Братского водохранилища/ Доклады Академии наук. 2003. Т. 388. № 2. С. 1-3. Коваль П.В., Калмычков Г.В., Остроумов В.А., Гордус А.А., Андрулайтис Л.Д., Остроумова Е.А. Ртуть в рыбе Братского водохранилища./ В кн.: Проблемы Земной цивилизации. Доклады конференции «Теоретические и практические проблемы безопасности Сибири и Дальнего Востока». Иркутск: ИрГТУ, 1999. Вып. I. Ч. 1. С. 105-109. Коваль П.В., Калмычков Г.В., Удодов Ю.Н., Лавров С.М., Остроумов В.А., Андрулайтис Л.Д. Ртутное загрязнение реки Ангары/ Материалы 3-го научно-методического семинара «Проблемы управления качеством воды в бассейне р. Ангары». М., Московский общественный научный фонд. 2000. С. 96-110. Коваль П.В., Кузьмин М.И. (ред.) Проблемы ртутного загрязнения природных и искусственных водоемов, способы его предотвращения и ликвидации/ Сб. докладов международной конференции. Иркутск: Издание Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН, 2000. 115 с. Королева Г.П. Мониторинговые исследования снегового покрова в Прибайкалье// Химия в интересах устойчивого развития. 2003. №6. С. 96-110. Королева Г.П., Горшков А.Г., Виноградова Т.П., Бутаков Е.В., Маринайте И.И. и др. Исследование загрязнения снегового покрова как депонирующей среды (Южное Прибайкалье)// Химия в интересах устойчивого развития. 1998, № 3. С.327-337. Королева Г.П., Лавров С.М., Андрулайтис Л.Д. Особенности распределения ртути в снеговом покрове Иркутской области / Проблемы ртутного загрязнения природных и искусственных водоемов, способы его предотвращения и

57

Коваль, Руш., Королева, Удодов, Андрулайтис

интенсивного промышленного освоения/ Сб. докл. междун. школы «Современные методы эколого-геохимической оценки состояния и изменения окружающей среды». Новороссийск: Изд-во НИИ Геохимии биосферы. 2003. С.137144. Руш Е.А., Давыденко А.Ю. Комплексная геоэкологическая оценка воздействия импактного источника ртутного загрязнения на объекты окружающей среды. Иркутск: Изд-во ИрГТУ. 2004. 112 с.. Руш Е.А., Леонов С.Б., Самаркина Е.В. Разработка перспективных ресурсосберегающих технологий очистки сточных вод гальванических производств и решение социальных проблем Байкальского региона // Известия ВУЗов. Горный журнал, 2000. №2. С. 62-65. Руш Е.А., Хицкий Я.В. Проблемы ртутного загрязнения бассейна реки Ангары в зоне действия градообразующих отраслевых комплексов и возможные направления его предотвращения // Экология промышленного производства. 2003. № 3. С. 45-55. Седых Е.С., Лавров С.М., Коваль П.В., Зарипов Р.Х., Ветров А.С., Андрулайтис Л.Д. Распределение ртути в почвах и грунтах района деятельности комбината ОАО «Усольехимпром», Приангарье, Россия / Проблемы ртутного загрязнения природных и искусственных водоемов, способы его предотвращения и ликвидации. Иркутск, Изд-во института геохимии СО РАН, 2000. С. 90-91. СНИП 2.04.03.85. «Канализация. Наружные сети и сооружения». М.: Стройиздат, 1986. 47 с. Сухенко С.А. Ртуть в водохранилищах: новый аспект антропогенного загрязнения биосферы. Новосибирск, 1995. 58 с. Таусон В.Л., Гелетий В.Ф. Уровни содержания, характер распределения и формы нахождения ртути как индикаторы источников ртутного загрязнения природной среды // Химия в интересах устойчивого развития. 1995. Т. 3. № 1-2. С. 151-160. Таусон В.Л., Меньшиков В.И. Эффективный и технологичный сорбент для мониторинга, анализа и деконтаминации ртути / Проблемы ртутного загрязнения природных и искусственных водоемов, способы его предотвращения и ликвидации. Иркутск, Изд-во института геохимии СО РАН, 2000. С. 94-102., Хренов П.М., Аузина Л.И., Руш Е.А. Разработка принципов оценки состояния гидросферы городских агломераций Иркутской области //

ликвидации. – Иркутск, Изд-во института геохимии СО РАН, 2000. С.56-58. Критерии санитарно-гигиенического состояния окружающей среды, Т. 1. Ртуть. Совместное издание ВОЗ и программы ООН по окружающей среде. М.: Медицина, 1979. 149 с. Кузнецова В.А., Шимко Г.А. Метод постадийных вытяжек при геохимических исследованиях. Минск, 1990. 139с. Кузубова Л.И.. Отбор и подготовка проб при определении ртути и ряда тяжелых металлов в природных объектах/ В сб. Поведение ртути и других тяжелых металлов в экосистемах. Ч. 1. Физико-химические методы определения содержания ртути и других тяжелых металлов в природных объектах. Новосибирск, 1989. С. 6-38. Лапердина В.А. Аналитические и экологические проблемы определения ртути в водных экосистемах. Новосибирск: Наука,- 1999. 234 с. Леонов С.Б., Руш Е.А., Бычинский В.А. Физико-химическое моделирование природного равновесия в водных экосистемах/ Сб. научн. трудов «Обогащение руд». Иркутск, 1999. С.7276. Ломоносов И.С., Макаров В.Н., Хаустов А.П. и др. Экогеохимия городов Восточной Сибири. Якутск: Институт мерзлотоведения СО РАН, 1993. 232 с. Мур Дж.В., Раммамутри С. Тяжелые металлы в природных водах. Пер. с англ. М.: Мир, 1987. Пампура В.Д., Ломоносов И.С., Гапон А.Е., Арсентьева А.Г. Геохимические исследования и картографирование снегового покрова Прибайкалья/ Общая и региональная геология, геология морей и океанов, геологическое картирование. Обзорная информация. М., 1993. Геоинформмарк. Вып. 7. Руш Е.А. Поверхностный сток – основной фактор ртутного загрязнения бассейна реки Ангары // Известия ВУЗов. Поиски и разведка. 2003. №4. С. 84-89. Руш Е.А. Ртутное загрязнение реки Ангары в зоне действия химического комбината // Водоснабжение и санитарная техника. 2003. №11. С. 12-20. Руш Е.А. Совершенствование технологий сорбционной очистки сточных вод от тяжелых металлов для предприятий Ангарской промышленной зоны. Иркутск, Изд-во ИрГТУ, 2003. 195 с. Руш Е.А. Эколого-геохимическая оценка состояния водной среды реки Ангары в зоне

58

Оценка воздействия источника ртутного загрязнения на компоненты природной среды Приангарья

Koval, P.V., Kalmychkov, G.V., Gelety V.F., Leonova G.A., Medvedev, V.L, Andrulaitis, L.D. Correlation of natural and technogenic mercury sources in the Baikal polygon, Russia. J. Geochem. ExpL, 1999. 66 (1 – 2). Р. 277-290. Lacedra L.D. & Salomons W. Mercury in the Amazon: A Chemical Time Bomb? A report sponsored by the Dutch Ministry of Housing, Physical Planning and Environment. Chemical Time Bomb Project. Netherlands, 1991. Leermakers M., Meuleman C. and Baeyens W. Mercury Distribution and Fluxes in Lake Baikal. In: Global and Regional Mercury Cycles: Sources, Fluxes and Mass Balances, W. Baeyens, R. Ebinghaus and O. Vasiliev, eds. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1996. 563 p. Makalinao I.R., Galang R.M., Maramba N.PC., The management and clinical outcome of metallic mercury injection among Filipino adolescents. Proceedings of the International workshop on Health and Environmental Effects of Mercury Due to Mining Operations. Published be National Institute for Minamata Disease, Enviromental Agency, Minamata City . Japan, 1998. Р. 50-60. Rush E.A., Bychinskyi V.A, Samarkina E.V. Mathematical modeling of natural ecological equilibrium in water ecosystems / Рroceeding of 14 Intern. Congress CHISA-2000. Praha, 2000. Р. 349357. Sukhenko S.A. and Vasiliev O.F. A regional mercury budget for Siberia and the role of the region in global cycling of the metal. In: Bayens W., Edinghaus R., Vasiliev O. (Eds), Global and Regional Mercury: Cycles, Fluxes and Balances.Kluwer Academic Publishers / Dordrecht. Netherlands, 1996. 122-123 p.

Известия ВУЗов. Строительство, 1999. № 4. С. 45-51 Янин Е.П. Ртуть в окружающей среде промышленного города. М.: ИМГРЭ, 1992. 168 с. 6 International Conference Mercury as a Global Pollutant. October 15 – 19, 2001, Rio de Janeiro, Brazil. Book of Abstracts. Published by CETEM – Center for Mineral Technology. Rio de Janeiro, 2001. Akagi H. Analytical methods for evaluating human exposure to mercury due to gold mining. Proceedings of The International workshop on «Health and Environmental Effects of Mercury Due to Mining Operations». – Published be National Institute for Minamata Disease, Enviromental Agency, Minamata City. Japan, 1998. Р. 131-141. Bayens W., Edinghaus R., Vasiliev O. (Eds), Global and Regional Mercury Cycles, Fluxes and Balances. – Kluwer Academic Publishers.Dordrecht. Netherlands, 1995. Gray J.E. and Sanzolone R.F. (Eds.) Environmental Studies of Mineral Deposits in Alaska. – U.S. Geological Survey Bulletin. № 2156. 1996. Koval P.V., Kalmychkov G.V., Geletyi V.F., Andrulaitis L.D. Mercury distribution in bottom and stream sediments of the Baikal Lake, water reservoirs of the Angara river cascade and the adjacent drainage basins. In: Lake Baikal – A Mirror in time and Space for Understanding Global Change Processes. Elsever, 2000. Р. 165-175. Koval P.V., Kalmychkov G.V., Geletyi V.F., Andrulaitis L.D. Mercury distribution in bottom and stream sediments of the Baikal Lake, water reservoirs of the Angara river cascade and the adjacent drainage basins. In: Lake Baikal – A Mirror in time and Space for Understanding Global Change Processes. Elsevier, 2000. Р.165-175.

EVALUATION OF MERCURY CONTAMINATION SOURCE IMPACT ON THE ENVIRONMENTAL COMPONENTS OF PRIANGAR’E P.V. Koval’, E.A. G.P. Rush, Koroleva, Yu.N. Udodov, L.D. Andrulaitis A scientific-methodological approach is considered in the represented investigations to the complex geoecological study of the objects which are the subject of intensive technogenic impact. On an example of one of the largest mercury contamination sources of Priangar’e environment – the combined plants “Usol’echimprom” – the necessity is shown of a complex approach to the study of the geo-ecological situation, to the exploration of the state of heavy metals and their compounds in natural-technogenic systems, to the peculiarities of migration and accumulation of contaminants on the way from the source to the depositing environments.

59