ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ № 38
Реферат по предмету «Общая биология»
Тема: Свинец и проблемы экологии
Подготовили: Учащиеся Малинин Андрей
и Малинин Алексей
Специальность: Слесарь по техническому обслуживанию
и ремонту автотранспортных средств
Преподаватель: Коновалова И.Е.
Нижний Новгород
2000
1. ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Пути поступления свинца в организм
По степени воздействия на живые организмы свинец отнесен к классу высокоопасных веществ наряду с мышьяком, кадмием, ртутью, селеном, цинком, фтором и бенз(а)пиреном (ГОСТ 17.4.1.02-83).
Опасность свинца для человека определяется его значительной токсичностью и способностью накапливаться в организме. Различные соединения свинца обладают разной токсичностью: малотоксичен стеарат свинца; токсичны соли неорганических кислот (хлорид свинца, сульфат свинца и др.); высокотоксичны алкилированные соединения, в частности, тетраэтилсвинец.
Однако на практике, как правило, анализируется только общее содержание свинца в различных компонентах окружающей среды, продовольственном сырье и пищевых продуктах, без дифференциации на фракции и идентификации вида соединений.
В организм человека большая часть свинца поступает с продуктами питания
(от 40 до 70% в разных странах и по различным возрастным группам), а также с питьевой водой, атмосферным воздухом, при курении, при случайном попадании в пищевод кусочков свинецсодержащей краски или загрязненной свинцом почвы.
С атмосферным воздухом поступает незначительное количество свинца - всего
1-2%, но при этом большая часть свинца абсорбируется в организме человека. В атмосферном воздухе большинства городов, где Росгидрометом проводится контроль за содержанием свинца, среднегодовая концентрация варьирует в пределах 0,01-0,05 мкг/м3, что значительно ниже ПДК - 0,3 мкг/мз. В таких условиях живет ориентировочно до 44 млн. горожан. Около
10 млн. человек проживает в городах с более высоким содержанием свинца - от 0,1 до 0,2 мкг/м3.
Более высокие концентрации свинца в атмосферном воздухе обнаружены при проведении специальных исследований в городах с крупными промышленными источниками эмиссии свинца - Белово, Владикавказ, Верхняя Пышма, Гусь-
Хрустальный, Екатеринбург, Карабаш, Кировград, Красноуральск, Курск,
Новосибирск, Ревда, Усолье-Сибирское и др. В этих городах проживает ориентировочно 2,5 млн. горожан. Концентрации свинца в воздухе этих городов превышают ПДК в несколько раз.
В питьевой воде различных стран мира содержание свинца изменяется в пределах 1- 60 мкг/л и в большинстве европейских стран не превышает 20 мкг/л. В России данные о содержании свинца в питьевой воде крайне немногочисленны. В московской питьевой воде его содержание варьирует в пределах 0,7-4 мкг/л. Возможно, что существует проблема загрязнения питьевых вод в районах расположения плавильных заводов или мест складирования промышленных отходов с высоким содержанием свинца.
Загрязненная свинцом почва является источником его поступления в продовольственное сырье и непосредственно в организм человека, особенно детей. Наиболее высокие концентрации свинца обнаруживаются в почве городов, где расположены предприятия по выплавке свинца, производству свинецсодержащих аккумуляторов или стекла (Белово, Владикавказ,
Дальнегорск, Саранск, Рудная пристань, Свирск и ряд других).
В продовольственное сырье и пищевые продукты свинец может поступать из почвы, воды, воздуха, кормов сельскохозяйственных животных по ходу пищевой цепи. Кроме того, определенное значение имеет и возможность прямого загрязнения при производстве готовых изделий. Наиболее высокие уровни содержания свинца отмечаются в консервах в жестяной таре, рыбе свежей и мороженной, пшеничных отрубях, желатине, моллюсках и ракообразных. Высокое содержание свинца наблюдается в корнеплодах и других растительных продуктах, выращенных на землях вблизи промышленных районов и вдоль дорог.
Загрязнение продуктов в сборной жестяной банке объясняется тем, что припой, используемый при сварке швов, содержит до 60% свинца, а используемые покрытия не выдерживают "агрессивной" среды продукта.
По данным о потреблении продуктов питания в Российской Федерации, на основании материалов бюджетных обследований семей установлено, что расчетное поступление свинца в среднем на душу населения в год составляет
65,25 мг или 1,25 мг на одного чел. в неделю. В некоторых промышленных городах поступление свинца с продуктами питания несколько выше: у 10% обследуемого населения превышает величину 2 мг/чел. в неделю. В суточном рационе детей в возрасте 1-3 года потребление свинца составляет 14 мкг, в возрасте 4-6 лет - 64 мкг, 7-14 лет - 68 мкг и в возрасте 14-17 лет -87 мкг, т.е. поступление свинца с продуктами питания для детей до 7 лет изменяется в зависимости от возраста в пределах 14-68 мкг/сут.
Таблица 1
Пути поступления свинца в организм детей дошкольного возраста в городах
России
|Характеристика |Общее |Пути поступления свинца в организм, % |
|городов |поступлени| |
| |е, мкг/сут| |
| | |с |с питьевой |с почвой|с |
| | |воздухо|водой |и пылью |продукта|
| | |м | | |ми |
| | | | | |питания |
|Города с |23-33 |0,3 |1,5 |11,3 |86,9 |
|относительно низким | | | | | |
|и средним уровнем | | | | | |
|загрязнения | | | | | |
|Города с повышенным |24-67 |0,7 |2,8 |10,7 |85,8 |
|уровнем загрязнения | | | | | |
Среднее прогнозное содержание свинца в крови детей для городов с невысоким содержанием свинца в окружающей среде близко к контрольному нормативу ( 10 мкг/дл. В городах с высоким содержанием свинца в окружающей среде этот норматив может быть превышен почти вдвое.
Группы повышенного риска воздействия свинца
В России постепенно увеличивается численность контингентов, имеющих профессиональный контакт со свинцом. По данным Российского информационно- аналитического центра Госкомсанэпиднадзора России, случаи хронической свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности России.
Ведущими по числу случаев хронического отравления свинцом являются: электротехническая промышленность (производство аккумуляторов), приборостроение, полиграфия, цветная металлургия. В электротехнической промышленности, цветной металлургии и машиностроении интоксикация обусловлена превышением ПДК свинца в воздухе рабочей зоны в 20 и более раз. Высокий удельный вес свинцовых интоксикаций в полиграфии вызван использованием в типографиях отдельных районов России (Амурская,
Пензенская области и др.) морально устаревшего оборудования, ручной отливки и переплавки свинцовых шрифтов, ручного набора при несовершенной приточно-вытяжной вентиляции.
По результатам официальной статистики среди профессиональных интоксикаций свинцовая занимает первое место. Так, в 1994 г. среди всех острых и хронических профессиональных отравлений удельный вес свинцовой интоксикации составил 11,7%. Количество пострадавших составило 7,5 чел. на 10 000 работающих, из них 3,54 -с утратой трудоспособности. Удельный вес свинцовой интоксикации в структуре профессиональных отравлений, диагностированных в России, увеличился с 9,4% в 1991 г. до 11,6% в 1995г.
Среди рабочих, пострадавших от воздействия свинца, около 40% составляют женщины. Для женщин свинец представляет особую опасность, так как этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в грудном молоке. ВОЗ отмечает возможность риска спонтанных абортов при концентрации свинца в крови беременных работниц 30 мкг/дл и увеличения числа хромосомных аберраций у рабочих при содержании свинца в крови свыше
80 мкг/дл.
Свинец и здоровье детей
Основным показателем воздействия cвинца на здоровье детей является уровень его содержания в крови, причем происходит постоянный пересмотр рекомендуемого нормативного содержания cвинца в крови. Результаты ряда крупных международных и национальных проектов подтвердили, что при увеличении концентрации cвинца в крови ребенка с 10 до 20 мкг/дл происходит снижение коэффициента умственного развития (IQ).
В России исследования по определению содержания cвинца в крови детей крайне немногочисленны, но их результаты свидетельствуют о его повышенном уровне у детей, проживающих вблизи аккумуляторного завода в С.-
Петербурге, металлургических заводов в городах Белово, Карабаш и
Красноуральск.
Допустимый уровень содержания свинца в волосах - 8-9 мкг/г.
Систематические исследования по определению накопления свинца в волосах населения проводятся в различных городах России с 1980 г. с использованием современных инструментальных методов. За последние 15 лет проведено исследование около 5 тыс. образцов волос детского населения, проживающего в городах с различными источниками свинцовых выбросов. Среди детского населения, подвергающегося воздействию повышенных концентраций cвинца, наиболее высокие уровни его накопления отмечаются на территориях вблизи металлургических и аккумуляторных производств в городах
Владикавказ, Курск, Карабаш, Красноуральск, Кыштым, Саратов, Челябинск, а также в зоне влияния Чернобыльской катастрофы.
Установлено значительное накопление cвинца в зубах детей, проживающих в уральских городах Карабаш, Кировград, Красноуральск, Верх-Нейвинск и
Верхняя Пышма. Содержание cвинца в зубах этих детей значительно выше, чем то же в США и других странах мира.
Эффекты воздействия cвинца на здоровье детского населения рассмотрены по отдельным системам организма, на состояние которых этот металл оказывает наиболее выраженное влияние.
Неврологические эффекты. У маленьких детей изменения психомоторных реакций связывают с повышенным поступлением cвинца в организм при облизывании пальцев рук и игрушек, побывавших на загрязненной почве. Для детей школьного возраста характерно изменение показателя IQ. Влияние cвинца проявляется также в изменениях двигательной активности, координации движений, времени зрительно- и слухомоторной реакции, слухового восприятия и памяти. Эти изменения в психоневрологическом статусе ребенка возможны и в более старшем возрасте, что выражается в трудностях обучения и поступления в высшие учебные заведения.
Наиболее выражены изменения психоневрологического статуса у детей, проживающих вблизи аккумуляторных заводов в городах С.- Петербурге и
Саратове и металлургических заводов в городах Белово и Красноуральск. В г. Белово Кемеровской области (среднее содержание свинца в крови детей
9,9 ± 0,5 мкг/дл) показатель тревожности детей встречается чаще, чем в других городах; болезни нервной системы у детей первого года жизни в этом городе представлены преимущественно энцефалопатиями и судорожным синдромом, а у детей старшего возраста ( неврозами, энурезами, эписиндромом. В г. Красноуральске (среднее содержание свинца в крови детей 13,1 ± 0,5 мкг/дл) у 76% детей отмечается задержка психического развития.
При длительном поступлении свинца возникают также нефрологические эффекты. Так, среди детей дошкольного возраста, проживающих вблизи
Саранского электролампового завода, являющегося источником загрязнения окружающей среды свинцом и ртутью, распространенность заболеваний мочевой системы в 3 раза выше, чем в контрольном районе этого же города.
Воздействие свинца вызывает определенные изменения в сердечно-сосудистой системе. Патогенез поражения сердца при действии свинца связывается с поражением митохондрий, в частности с ингибированием поглощения ионов кальция. У детей с повышенным содержанием cвинца в крови (более 20 мкг/дл), проживающих вблизи аккумуляторного завода в С.-Петербурге, выявлены функциональные изменения сердечно-сосудистой системы.
Загрязнение окружающей среды свинцом оказывает влияние на состояние здоровья новорожденных. Новорожденные в городах Белово Кемеровской области и Карабаш Челябинской области имеют более низкие показатели физического развития, чем в контрольном районе. В другом городе с металлургическим производством, Владикавказе, у женщин увеличено число случаев бесплодия, самопроизвольных абортов, токсикозов, мертворождаемости и рождения детей с уродствами: дефектами развития костно-суставной системы, врожденными пороками сердца и др. Частота врожденных пороков развития выше среди детей, родители которых работают на металлургическом комбинате. В этом же городе у рабочих плавильных производств выявлено увеличение числа хромосомных аберраций.
Интегрированная биокинетическая модель поступления свинца в организм детей позволяет произвести оценки для детской популяции вероятностного распределения концентрации свинца в крови по имеющейся информации о поступлении свинца в организм различными путями. Риск рассчитывали как вероятность того, что концентрация свинца в крови детей превышает нормативные уровни, в качестве которых использовали принятые в США официальные медицинские нормативы содержания свинца в крови детей (шкала
CDC), так как в России аналогичные стандарты не разработаны.
Для оценки риска проведены расчеты по обобщенным показателям содержания свинца в различных компонентах окружающей среды и пищевом рационе. При этом на основании изложенного выше материала города России
(проанализировано свыше 150 городов) разделены на две основные группы: 1) с относительно низким и средним уровнем; 2) с повышенным уровнем содержания свинца в окружающей среде.
Расчеты вклада путей поступления в формируемую свинцовую нагрузку для детей, проживающих в городах России, показали преобладающую роль загрязнения продуктов питания: более 85% от общего поступления свинца в организм (табл. 1). Однако данные о загрязнении продуктов питания, используемых в рационе детей в России, весьма противоречивы. Поэтому необходим дополнительный анализ содержания свинца в продуктах питания.
Следует отметить также недостаточность имеющейся информации о содержании свинца в питьевой воде, что несомненно потребует дальнейшего изучения, поскольку использованные в расчетах значения по Москве могут не отражать реальный уровень загрязнения питьевой воды в различных городах России.
Необходима систематизация имеющихся данных о содержании свинца в питьевой воде в различных регионах России.
Результаты расчетов рисков по шкале CDC (табл. 2) свидетельствуют о том, что почти у 44% детей в городах России могут возникать проблемы в поведении и обучении, обусловленные воздействием свинца; около 9% нуждаются в лечении; здоровье 0,2% детей находится в опасности и примерно
0,01% детей (500 из анализируемого контингента) нуждается в неотложном медицинском вмешательстве.
Таблица 2
Прогнозируемая численность детей с повышенным содержанием свинца в крови
|Характеристика городов |Численность детей до 7 лет, млн. чел |
| |общая |с содержанием свинца в крови,|
| | |мкг/дл |
| | |10-19 |20-44 |45-69 |более |
| | | | | |70 |
|Города с относительно низким и |4,3 |1,8 |0,3 |0,003 |0,0 |
|средним уровнем загрязнения | | | | | |
|Города с повышенным уровнем |0,2 |0,1 |0,1 |0,006 |0,0005 |
|загрязнения | | | | | |
|Всего |4,5 |1,9 |0,4 |0,009 |0,0005 |
2. ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ
Стационарные источники
Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями предприятиями металлургической промышленности определяется спецификой их производственной деятельности: непосредственное производство свинца и его соединений; попутное извлечение свинца из других видов сырья, содержащих свинец в виде примеси; очистка получаемой продукции от примеси свинца и т.д.
Из 640 кг в год свинца, сбрасываемого ежегодно в водные объекты со сточными водами, 570 кг (89%) принадлежало предприятиям, производящим цветные металлы. Сравнительно небольшие выбросы свинца предприятиями черной металлургии Российской Федерации определяются отсутствием в сырье сколь-либо значительного содержания свинца, хотя в ряде развитых стран мира наличие в рудном сырье и скрапе свинца создает серьезные экологические проблемы в доменном, мартеновском и электроплавильном переделах.
99,86% выбрасываемого в атмосферу свинца приходится на долю 11 из 39 предприятий цветной металлургии, в том числе около 94% этого металла выбрасывают 5 предприятий: Среднеуральский медеплавильный завод (291 т/год); Красноуральский медеплавильный комбинат (170 т/год);
Кировградский медеплавильный комбинат (114 т/год); АО "Дальполиметалл"
(28 т/год); завод "Электроцинк" (16 т/год).
Производство аккумуляторов в машиностроении использует половину потребляемого в стране свинца. Суммарные выбросы в атмосферу 7 аккумуляторных заводов России, объединенных в АО "Электрозаряд", составили в 1998 г. ориентировочно 38,2 т в пересчете на свинец; суммарные сбросы в водные объекты (через канализацию) - 35,3 т.
С переходом на применение в производстве кабелей пластмассовых материалов для оболочек произошло снижение потребления свинца и его сплавов кабельными заводами. К настоящему времени потребление свинца на заводах этой подотрасли снизилось до 5 тыс. т. Особенности применяемой технологии таковы, что выбросы свинца незначительны.
В топливно-энергетическом комплексе загрязнение окружающей среды свинцом обусловлено производством этилированных бензинов и сжиганием топлива
(прежде всего угля).
В 1998 г. было произведено 27,4 млн. т автомобильных бензинов, в том числе 14,5 млн. т этилированных. Содержание свинца в этилированных бензинах колеблется от 0,15 до 0,37 г/л. Следует отметить, что неэтилированные бензины из-за технологии производства и транспортировки могут содержать свинец в концентрации до 0,01 г/л.
Несмотря на положительную тенденцию снижения выпуска этилированных бензинов, имеется ряд экономических и организационных причин, сдерживающих решение этой проблемы. Отказ от применения этиловой жидкости и использование альтернативных октаноповышающих добавок приводит к увеличению себестоимости автомобильных бензинов.
Расчеты, сделанные на основании официальных статистических данных о потреблении топлива субъектами Российской Федерации в 1993 г., показали, что при сжигании органического топлива (уголь, мазут, природный газ) в атмосферу России поступает примерно 400 т свинца.
Выбpосы и сбpосы соединений свинца в химическом комплексе связаны с пpоизводством пигментов, сиккативов, специальных стекол, смазок, антидетонационных пpисадок к автомобильным бензинам, полимеpизацией пластмасс и др.
В России этиловая жидкость (на основе тетраэтилсвинца - ТЭС) вырабатывается только одним предприятием - АО "Синтез" (г. Дзержинск,
Нижегородская область). Производство этиловой жидкости на этом предприятии сократилось по сравнению с концом 80-х годов в 2 раза и составило в 1998 г. 8,9 тыс. т.
Сокращению производства этиловой жидкости на АО "Синтез" способствует выпуск рядом предприятий (Московский и Омский НПЗ, АО
"Нижнекамскнефтехим", Тольяттинский и Волжский заводы синтетического каучука) октаноповышающих кислородсодержащих компонентов: МТБЭ и фэтерола
(смесь МНБЭ с третбутиловым спиртом).
В лакокрасочном производстве по-прежнему (в последнее время во все меньших количествах) используют свинцовые пигменты. Пигменты, содержащие свинец, входят и в состав антикоррозийных покрытий, имеющих главным образом защитное, а не декоративное значение.
На предприятиях России в 1998 г. было произведено всего 800 т свинцового сурика, содержащего собственно свинца 725 т. В отличие от хрустальных изделий, в процессе бытового использования которых вероятность выщелачивания свинца и воздействия его на организм человека практически исключена, свинцовые краски представляют собой значительную опасность. В соответствии с Законом Российской Федерации "Об опасных химических веществах" и Законом Российской Федерации "О правах потребителей" свинецсодержащие краски не могут использоваться для покрытий, с которыми непосредственно контактирует человек. В целом выбросы в атмосферу соединений свинца предприятиями лакокрасочной промышленности составляют около 20 т. Эта цифра является оценочной, но сам порядок величины заслуживает того, чтобы провести детальную инвентаризацию использования и потерь соединений свинца в этой подотрасли.
Выбросы свинца стекольными предприятиями в целом по России оцениваются величиной порядка 100(200 т/год. Производство хрустальной посуды, оптического стекла типа "тяжелый флинт", деталей кинескопов, специальных свинцовых стекол для спайки с металлами и другими стеклами следует рассматривать как источники загрязнения окружающей среды, в первую очередь атмосферного воздуха, соединениями свинца. Потери свинца на таких предприятиях составляют 2-8% от массы вовлеченного в технологический процесс элемента. Концентрация свинца в отходящих газах при варке малосвинцового стекла составляет до 600 мг/м3.
В производство консервов (использование свинецсодержащих припоев при изготовлении жестяных банок) по приближенным оценкам на 1998 г. вовлечено от 100 до 200 т свинца. Несмотря на сокращение производства консервированных продуктов в 90-е годы, масса ежегодно поступающего в твердые бытовые отходы свинца в настоящее время может составлять десятки тонн. Еще большую опасность представляет возможность попадания свинца, содержащегося в припое, в продукты питания при хранении консервов.
Существенными источниками загрязнения окружающей среды свинцом и его соединениями являются предприятия оборонной промышленности. Так, монтажно- паечные работы обусловливают эмиссию свинца и его неорганических соединений в приземный слой атмосферы в целом по России в объеме 1 т/год.
Лакокрасочные, пропиточные, эмалировочные работы и работы с применением компаундов обусловливают эмиссию свинца и его неорганических соединений до 150 т/год без учета составов с высоким удельным содержанием свинца, но имеющих ограниченное применение. Поступление свинца в окружающую среду происходит также при производстве свинецсодержащих боеприпасов, нанесении свинцовых покрытий и других специальных работах.
Полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) представляют собой мощные площадные источники загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, в том числе свинцом.
К собственно бытовым источникам поступления свинца в ТБО следует отнести отработанные свинцовые аккумуляторные батареи, потерявшие потребительские свойства провода и кабели, лакокрасочные покрытия (особенно выпущенные в прошлые десятилетия), изделия из хрусталя, свинцовых стекол, глазированную керамику, паяные изделия, в том числе и консервные жестяные банки, некоторые резиновые изделия. В продуктах мусоропереработки содержание свинца превышает таковое в земной коре от сотен до тысяч раз, т. е. достигает 0,16-1,6% весовых.
По экспертным оценкам на свалках, транспортных площадках и других местах по всей территории России в настоящее время находится до 1 млн. т свинца в отработанных аккумуляторах. При существующем положении с их переработкой эта величина возрастает на 50-60 тыс. т ежегодно.
По данным Госкомстата России в стране в последние годы в связи с падением уровня производства динамика выбросов свинца и его соединений в атмосферный воздух от стационарных источников имеет устойчивую тенденцию к снижению.
Вклад различных отраслей промышленности в загрязнение атмосферного воздуха свинцом стационарными источниками оценивается, по данным
Госкомстата России, следующим образом:
- цветная металлургия - 86,7%;
- машиностроение и металлообработка - 8,8%;
- черная металлургия - 1,4%;
- химическая и нефтехимическая промышленность - 0,5%;
- деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность - 0,3%;
- транспортные предприятия, пищевая промышленность, промышленность строительных материалов, электроэнергетика и топливная промышленность - по 0,1%;
- другие отрасли промышленности - около 1,8%.
Поступление свинца в поверхностные водные объекты со сточными водами имеет также тенденцию к снижению. В 1998 г., по данным Госкомстата
России, свинца было сброшено в 3,1 раза меньше, чем в 1991 г. - 50,47 т
(в пересчете на свинец). Хотелось бы считать, что подобная ситуация объясняется проводимыми природоохранными мероприятиями, но, очевидно, это всего лишь следсвие сокращения примерно во столько же раз объемов промышленного производства на территории России.
Наибольшие темпы снижения сбросов свинца за последние 5 лет отмечены в
Москве и Московской области (в 20 раз), Санкт-Петербурге и Ленинградской области (в 7 раз). Рост сбросов свинца наблюдается в Архангельской,
Орловской и Иркутской областях, Республике Башкортостан, Приморском крае.
Нестационарные источники
По данным ГВЦ УВД ГАИ в России насчитывется 19,6 млн. автомобилей, в том числе - 14,7 млн. легковых, 4,2 млн. грузовых автомобилей и около 0,7 млн. автобусов.
Количество автомобилей, использующих газ в качестве топлива, не превышает
2%. Доля грузовых автомобилей с дизельным двигателем составляет в среднем для России 28%, а автобусов - примерно 63%.
Суммарное ежегодное поступление свинца в атмосферу от автотранспорта на территории России оценивается величиной около 4 тыс. т. Пространственное распределение этих выбросов показывает, что максимальная нагрузка свинца от выбросов автотранспорта приходится на Московскую и Самарскую области.
За ними следуют Калужская, Нижегородская, Владимирская области и другие субъекты Федерации, расположенные в центральной части ЕТР и Северного
Кавказа.
Наибольшие абсолютные выбросы свинца отмечаются в Уральском (685 т),
Поволжском (651 т) и Западно-Сибирском (568 т) регионах.
54% общей массы свинца поступает в атмосферу от грузового транспорта.
В авиации использование этилированных бензинов марок Б-91/115, Б-100/130,
Б-95/130 и др. поршневыми самолетами типа АН-2, ЯК-18 и вертолетами типа
КА-26 сопровождается годовой эмиссией свинца и его окислов в атмосферу в количестве 3,6-3,7 т/год (всем парком авиационной техники указанного класса).
В ракетно-космической технике основным источником свинцового загрязнения являются пиросредства. Наибольшее применение получили пиросредства
(пиропатроны, разрывные болты, трубки дистанционного типа и др.), снаряженные капсюлями-детонаторами и электродетонаторами с инициирующим составом из азида свинца и тринитрорезорцината свинца (или стифаната свинца), при срабатывании которых в числе других вредных веществ выделяется свинец в парообразном состоянии. Общая эмиссия указанных соединений свинца составляет от 250 до 500 т/год.
К нестационарным источникам поступления свинца в окружающую среду следует отнести также охотничий промысел и любительскую охоту, в частности загрязнение окружающей среды свинцовой дробью. Оценочные расчеты свидетельствуют, что в целом по России ежегодно в водно-болотные угодья попадает до 1400 т свинца.
В табл. 3 приведены сравнительные данные по источникам загрязнения окружающей среды Российской Федерации свинцом. Анализ приведенных в ней материалов свидетельствует, что несомненным лидером в загрязнении свинцом всех компонентов природной среды России является автотранспорт (примерно
70% всех выбросов в атмосферу).
Таблица 3
Характеристика источников свинцового загрязнения окружающей среды России в 1998 г. по отраслям и видам деятельности, (тонны свинца).
|Наименование источников |Выбросы |Сбросы |Образование|
| |в |в водные | |
| |атмосферу |объекты |отходов |
|Стационарные источники: | | | |
|Данные Госкомстата России по всем |615,5 |50,5 |1 864 056 |
|отраслям | | | |
|Отраслевые данные: | | | |
|Металлургия |671 |0,64 | |
|в том числе цветная |660 |0,57 |900 |
|Машиностроение |38,2 |3,5 |- |
|Сжигание топлива (уголь, нефть, |400 |- |- |
|газ) | | | |
|Химическая, нефтехимическая и |0,94 |9,55 |725 |
|нефтеперерабатывающая | | | |
|промышленность | | | |
|Стекольное производство (оценка) |100-200 |15-20 |100 |
|Производство консервов (оценка) |- |- |100-200 |
|Оборонная промышленность (оценка) |150 |- |- |
|Нестационарные источники: | | | |
|Автотранспорт |4 000 |1 000 |60 000 |
|Авиация и ракетно-космическая |400 |- |- |
|техника (оценка) | | | |
|Охота (оценка) |- |1 400 |- |
Характер загрязнения свинцом
Пространственное распределение фонового содержания свинца в атмосфере неоднородно и в значительной степени определяется распределением его антропогенных источников на территории России. Фоновое содержание свинца в атмосфере (данные максимальных разовых, среднесуточных, среднемесячных и среднегодовых концентраций) не превышает значений предельно допустимых концентраций (ПДК).
Как правило, наиболее высокие концентрации свинца в фоновых районах наблюдаются в зимний период, что связано с дополнительными выбросами в атмосферу продуктов сжигания топлива. Неблагоприятные метеорологические условия в этот период года также способствуют накоплению свинца в нижних слоях атмосферы.
За последние 5 лет для большинства районов России наблюдается уменьшение содержания свинца в атмосфере (примеры - на рис. 6), что связано как с сокращением производства и, соответственно, выбросов свинца внутри страны, так и со снижением трансграничного переноса свинца вследствие сокращения потребления этилированного бензина за рубежом. Наиболее заметное снижение концентрации свинца в воздухе регистрируется в центральной части ЕТР.
Максимальный уровень загрязнения природных сред регистрируется в городах и промышленных центрах. Значения средних за концентраций свинца в атмосфере городов составили 0,01-0,5 мкг/м3. Для большинства городов
России среднегодовая концентрация свинца не превышала значений 0,1 мкг/м3.
Наиболее высокий уровень загрязнения воздуха свинцом, превышающий принятые в России нормы (ПДК - 0,3 мкг/м3), отмечался в в городах
Комсомольск-на-Амуре, Тобольск, Тюмень, Карабаш, Владимир, Владивосток
(до 0,5 мкг/м3)
Значения среднемесячных концентраций свинца в атмосфере отличаются большей изменчивостью по сравнению с данными его среднегодового содержания в воздухе. В 1995 г. в 29 городах России среднемесячные концентрации свинца превышали значения ПДК. Промышленные источники свинца обуславливают загрязнение обширных территорий за счет процессов дальнего атмосферного переноса загрязненных воздушных масс.
Выпадение свинца на ЕТР составило около 16 тыс. т в год, из которых за 10 тыс. т была ответственна собственно Россия. Вследствие преимущественно западного и юго-западного направления ветров, поступление свинца в Россию происходило почти из всех европейских стран, включая бывшие республики
СССР, причем для подавляющего большинства европейских стран поступление свинца на ЕТР было больше, чем соответствующий встречный перенос. В целом, вследствие трансграничного переноса на территорию ЕТР из-за рубежа поступает более 3 тыс. т свинца в год.
Имеющееся информационное обеспечение не позволяет сделать такие же расчеты для Азиатской части России, однако предварительные оценки показывают, что поступление свинца из Китая в восточную зону и на Дальний
Восток, а также из Казахстана на юг Западной Сибири составляет 2,5-3 тыс. т. При этом баланс трансграничного переноса свинца также положителен.
Следовательно, ориентировочная величина суммарного поступления свинца на территорию России вследствие его трансграничного переноса может составить около 5-6 тыс. т в год.
Содержание свинца в атмосферных осадках изменяется по территории России от 0,05 до 7,3 мкг/л (среднегодовые значения за 38 лет наблюдений).
Наиболее высокое загрязнение осадков свинцом наблюдается в северо- западном, центральном и южном районах ЕТР (4,5-7,3 мкг/л).
Загрязнение осадков свинцом в городах и промышленных центрах значительно
(до 10 раз) превышает соответствующие данные, полученные для фоновых районов.
Максимальные выпадения свинца регистрируются в северо-западном, центральном и южных районах ЕТР (2,9-4,6 кг/км2), что в 10-100 раз превосходит соответствующие значения, наблюдаемые в
На ЕТР наиболее высокие нагрузки наблюдаются в Московской, Владимирской,
Горьковской, Рязанской, Тульской и Ленинградской областях, а также в промышленном районе Таганрог-Шахты-Ростов-на-Дону.
В целом на территории России выпадает около 30 тыс. т свинца ежегодно, в том числе:
- выпадения за счет естественных источников свинца (фоновые)
-ориентировочно 17 тыс. т;
- выпадения за счет трансграничного переноса свинца -около 6000 т;
- выпадения за счет российских источников -около 7000 т.
Свинец в речных водах содержится как во взвесях, так и в растворимой форме. Для большинства водных объектов на территории России концентрация свинца составляет 1,5-6,5 мкг/л, что не превышает принятых в России санитарных норм (ПДК).
Высокое содержание свинца в речных водах (45-90 мкг/л) носит эпизодический характер и, как правило, наблюдается в тех створах рек, где осуществляется сброс свинецсодержащих сточных вод промышленными предприятиями (например, городов Набережные Челны, Тольятти, Самара,
Сызрань и др.) на р. Волге
Повышенное содержание свинца в воде регистрируется в бассейнах рек Амур
(10-90 мкг/л), Тобол, Ишим (30-40 мкг/л). Данные систематических наблюдений Росгидромета в бассейнах рек Дон, Северная Двина, Нева,
Енисей, Обь, Иртыш свидетельствуют об умеренном уровне загрязнения свинцом этих рек.
Влияние на флору и фауну
Увеличение содержания свинца в почве, как правило, но не всегда, ведет к его накоплению растениями как на незагрязненных почвах, так и почвах естественных геохимических аномалий. В соответствии с этим содержание свинца в растениях, выращенных на почвах легкого механического состава
(песчаных и супесчаных) колеблется от 0,13 до 0,96 мг/кг; в почвах тяжелосуглинистых (с рН < 5,5) 0,22-0,96 мг/кг; в почвах тяжелосуглинистых (с pH 5,5) в более широких пределах 0,34-7,0 мг/кг.
Более высокие концентрации свинца (до 1 000 мг/кг) характерны для растительности на техногенно загрязненных территориях: в окрестностях металлургических предприятий, рудников по добыче полиметаллов и, главным образом, вдоль автострад.
Размеры зоны влияния автотранспорта на экосистемы сильно варьируют, и ширина придорожных аномалий содержания свинца в почве может достигать 100-
150 м. Лесные полосы вдоль дорог задерживают в своих кронах потоки свинца от автотранспорта. В условиях города размеры свинцовых аномалий определяются условиями застройки и структурой зеленых насаждений. В сухую погоду происходит накопление свинца на поверхности растений; после обильных дождей значительная его часть (до половины) смывается.
На загрязненных свинцом почвах безопаснее выращивать зерновые культуры.
Возделывание в этих зонах овощей, кукурузы на силос, кормовых трав может оказаться рискованным.
Аккумуляция свинца представителями животного мира зависит от множества факторов и, в первую очередь, от их таксономической принадлежности.
Подтверждена прямая зависимость между уровнем загрязнения атмосферного воздуха свинцом и степенью его накопления в организме теплокровных животных, обитающих рядом с металлургическими производствами.
У беспозвоночных животных, имеющих твердые покровы, свинец в наибольшей степени концентрируется в них. У позвоночных животных свинец в наибольшей степени накапливается в костной ткани, у рыб -в гонадах, у птиц -в перьях, у млекопитающих -в головном мозге и печени.
Систематические наблюдения за содержанием свинца в тканях животных на территории России не проводились.
3. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ СВИНЦОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Правовая, нормативная и экономическая база
Правовое обеспечение охраны окружающей среды и здоровья человека от воздействия загрязняющих веществ реализуется различными отраслями законодательства: конституционного, гражданского, уголовного, административного, здравоохранительного, природоохранительного, природоресурсного, а также нормативными правовыми актами, международными конвенциями и соглашениями, ратифицированными Россией.
Конституцией России закреплено право каждого гражданина на благоприятную окружающую среду, достоверную информацию о ее состоянии и на возмещение ущерба, причиненного его здоровью или имуществу экологическим правонарушением.
Основы законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан от 22 июля 1993 г. наряду с регулированием администрати