Июн 10 2003

загрязнение вод Черного моря эвтрофирующими микроэлементами

Опубликовано в 10:53 в категории Проблемы Черного моря

загрязнение вод Черного моря эвтрофирующими микроэлементами

Ю.А.Мальченко*, С.А.Боброва*,  Л.Б.Жидкова

  • , А.И.Рябинин*, А.В.Холопцев
  • *Морское отделение Украинского научно-исследовательского гидрометеорологического институт, Севастополь

  • Севастопольский Национальный институт ядерной энергии и промышленности, Севастополь

    Усиленное эвтрофирование прибрежных морских акваторий наблюдающееся в последнее время, несомненно, связано с развитием промышленного производства и, особенно, производства удобрений. Особую опасность, с точки зрения поступления эвтрофирующих соединений азота и фосфора в морскую среду, представляет организация таких производств в непосредственной близости от побережья или у берегов крупных рек [1].

    Нарушение принципа «неразмещения» в прибрежной зоне предприятий по производству химудобрений, особенно при низкой культуре производства, приводит к резким негативным последствиям, выраженным в чрезмерном увеличении продуктивности вод и, в конце концов, к увеличению числа случаев и масштабности заморных явлений. Для вод Черного моря начало усиленной эвтрофикации относят к концу 60х годов и это отмечено многими исследователями, как отечественными, так и зарубежными [1]. На рис.1 приведены данные о средних концентрациях фосфатов в 1963 – 1995 гг. в северо-западной части Черного моря. В качестве базового, для представления на диаграмме был выбран период с мая по август (включительно), т.к. именно этот период является наиболее опасным с точки зрения поступления дополнительных биогенных элементов.

    Как видно из данных рис.1, достоверное увеличение концентрации фосфатов произошло в 1969 году и, далее, наблюдалось монотонное увеличение до величин, превышающих первоначальную концентрацию в 18-20 раз, продолжавшееся до середины 70х. В середине 80х, концентрация фосфатов несколько снизилась, однако, первоначального уровня она так и не достигла, а в начале 90х снова стал наблюдаться положительный тренд показателя.

    Рисунок 1 – Изменение концентрации фосфатов в весенне-летний период 1963-1995 гг. на поверхностном горизонте северо-западной части Черного моря

    Столь заметное и достоверное увеличение концентрации любого элемента не может быть отнесено только на счет естественных причин. Анализ изменения структуры промышленного производства в начальный период увеличения концентрации фосфатов показал, что в 60х годах произошло ее существенное изменение именно в химической промышленности и сельскохозяйственном производстве, а, точнее – строительство Северо-крымского канала и развитие промзоны г.Армянска. Эти два события явились определяющими в цепи, приведшей к возникновению в северном Крыму зоны экологического бедствия.

    Рассмотрим хронологию событий: 1963 г. – пуск первой очереди Северо-крымского канала, 1969 г. – пуск Крымского завода по производству двуокиси титана (КТЗ), 1969-1970 г. – пуск цеха по производству аммофоса (одного из сильнейших эвтрофикантов) мощностью 540 тыс.т продукта в год. Развитие промзоны завершилось пуском в 1986 г. Анилинокрасочного завода (здесь и далее вся информация о структуре производства взята с официальных сайтов ГАК «Титан» [2] и российского ОАО «Апатит» [3]). Роковую роль в этой цепи сыграло строительство Северо-крымского канала без гидроизоляции его ложа, на которой настаивали проектировщики, и строительство КТЗ, для приема сточных вод которого был отведен ряд высохших соляных озер. Большой процент потерь воды проходящей через канал привел к подъему грунтовых вод, которые нередко выходили на поверхность, заболачивая обширные площади. Впоследствии русло канала было гидроизолировано, однако для снижения и без того очень высокой стоимости работ был принят вариант, предусматривающий откачку воды из канала в те озера, которые по проекту были предназначены для приема стоков КТЗ. Большой объем откаченной воды, смешанный со сточными водами стал дренировать в грунт и дальше – в Черное море [4].

    Снижение концентрации фосфатов в 80х годах, по-видимому, обусловлено корректировкой технологии производства аммофоса, а также хранения сырья и готовой продукции. Этим объясняется тот факт, что в период 1975-1990 гг. наблюдалась позитивная тенденция по рассматриваемому показателю. Увеличение содержания эвтрофирующих форм фосфора в начале 90х связано с общим падением производства и, соответственно, накоплением большого количества продукции на складах предприятия. В середине 90х цех по производству аммофоса был полностью остановлен. Однако, уже через два-три года предприятие было реструктуризировано в ГАК «Титан» и на нем было восстановлено производство аммофоса. На этот период объем производства аммофоса на ГАК «Титан» составляло 72 тыс.т. в год, что составляет примерно 1/5 производства этого удобрения в Украине, причем, как и раньше его производство ориентировано на использование карельского апатитового концентрата.

    Рисунок 1 – Изменение концентрации нитратов и аммонийного азота в весенне-летний период 1970-1995 гг. на поверхностном горизонте северо-западной части Черного моря

    Сопоставление описанных событий с данными рис.1 показывает, что увеличение концентрации фосфатов хорошо согласуется во времени с пуском цеха по производству аммофоса в г.Армянске. Доказательством связи этих событий также могут служить данные о межгодовой изменчивости другой составляющей удобрения – аммонийного азота и, косвенно, азота нитратов. К сожалению, мы не имеем столь же длинных рядов наблюдений за содержанием неорганических форм азота. Имеющиеся в нашем распоряжении ряды датируются периодом 1970-1995 гг. Графическое представление этих данных для азота нитратов и аммония, для летнего периода, представлены на рис.2.

    Сравнение приведенных данных с данными рис.1 показывает сходство их динамики. Как и для фосфатов, для неорганических форм азота характерен резкий рост концентраций в начале 70х, сменяющийся монотонным снижением до начала 90х. Вполне очевидно, что приведенные зависимости могут служить доказательством наличия связи экологического кризиса шельфа Черного моря с организацией производства аммофоса в северном Крыму.

    Несомненно, нарушение этим производством ряда международных конвенций касающихся сокращении поступления загрязняющих и эвтрофирующих веществ в воды Черного моря, подписанных всеми причерноморскими государствами в т.ч. и Украиной (например, «Конвенции о защите Черного моря от загрязнения» ратифицированной 21.04.92). И хотя ГАК «Титан» прошел сертификацию на соответствие производства стандартам серии ISO-9000-2000 (№109855 от 15 мая 2002 года), этот сертификат распространяется только на «производство пигментной двуокиси титана». В августе 2003 года компания «WS Atkins International Ltd» (Великобритания) в рамках эксперимента Мирового банка реконструкции и развития и Кабинета Министров Украины по проекту «Система интегрированных решений» провела экологический аудит цеха по производству серной кислоты  и общее состояние природоохранной деятельности. По результатам аудита отмечено, что существующая система управления природоохранной деятельностью не отвечает требованиям наилучшей практики, которая существует в странах ЕС [5]. За все годы функционирования производства фосфорных удобрений никакой попытки его сертификации предпринято не было, а высокая потребность в удобрениях предполагает дальнейшее увеличение объемов производств, тем более, что объем производства аммофоса на ГАК «Титан» еще не достиг проектного уровня и в дельнейшем возможно его наращивание с превращением предприятия в крупнейшего производителя ценного удобрения и опаснейшего эвтрофиканта.

    В современный период, отсутствие регулярного мониторинга морских вод не позволяет достоверно оценить степень влияния производства аммофоса на экологическое состояние региона. Проведенные в июне 2001 года гидрохимические наблюдения на разрезе  Босфор – Очаков на э/с «Knorr» показали отсутствие высоких концентраций фосфатов в поверхностном слое северо-западной части моря (0,02-0,03 мкМ). Это, в общем, свидетельствует об отсутствии влияния терригенного стока биогенных элементов в период проведения съемки. Тем не менее, на этих же станциях на поверхности зафиксировано наиболее высокое значение концентрации хлорофилла, на порядок превышающие значение, полученное на прибосфорской части разреза, что свидетельствует о наличии эвтрофирующего влияния.

    Выводы

    1. Ухудшение экологической обстановки в северо-западной части Черного моря в 70х годах прошлого столетия совпадает во времени с пуском Крымского завода по производству двуокиси титана, что позволяет указать на причинно-следственную связь этих событий. Одной из основных причин попадания эвтрофирующих веществ в грунтовые воды и, соответственно, в воды Черного моря является сброс сточных вод предприятий промзоны г.Армянска в соляные озера в районе Перекопского перешейка (в основном оз.Красное).

    2. Целесообразность возрождения производства аммофоса на ГАК «Титан» без предварительного экологического аудита вызывает сомнения т.к., в случае аварийной ситуации, это угрожает возникновением масштабной экологической катастрофы. Последствия такой катастрофы нетрудно представить, а локализовать ее, на узком и заболоченном участке суши, практически невозможно.

    3. Необходимо возобновить регулярный экологический мониторинг природных и техногенных сред в северном Крыму. При этом объектами мониторинга должны стать не только прибрежные морские воды и воды озер-накопителей, но и вся акватория северо-западной части Черного моря, Азовское море и грунтовые воды северного Крыма.

    1. Сорокин Ю.И. Черное море (природа, ресурсы). – М.: Наука, 1982. – 217 с.

    2. http://titan.crimea.ua/

    3. http://apatit.com.ua/

    4. Татарский Ф. На тихом бреге // Химия и жизнь. - 1991. - N 7. - С.10-14.

    5. http://www.33370.ukrindustrial.com/news/

  • Нет пока ответов

    Комментарии закрыты.