ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ОТХОДОВ СВИНЦОВОГО ЗАВОДА НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

АННОТАЦИЯ

В статье даны результаты исселдования по влиянию химических отходов свинцового завода на окружающую среду. Химические загрязнения наиболее опасны для человека, животных и растений, они наносят серьезный ущерб здоровью человека, генетическим структурам и репродуктивной функции. Оособенно невосполнимый урон жизнедеятельности живых организмов, здоровью населения, а также на почвенный покров земли наносят открытое хранение шлаков. Экологический ущерб долгосрочного хранения шлака серьезно опасен (земли cH<4). В работе использованы теоретические методы исследования, химико-аналитические лабораторные исследования, а также использована ГИС-технология. Исследования проведены совместно с ТОО «Центр научных исследований и экологической экспертизы «KazEcoHolding».

Ключевые слова: химические отходы, окружающая среда, свинец, загрязнения, химические загрязнения, экология, здоровье.

Введение. В Казахстане в связи с ростом добычи и переработки минерального сырья образовались огромные количества химических отходов. Известно, химические отходы образуются в результате деятельности промышленных предприятий.

К химическим отходам относятся все виды твердых и жидких остатков процесса изготовления масел, кислот, сельскохозяйственных удобрений, металлов, топлива и других материалов. Обычно, отходы - это группа веществ и материалов, включающих токсичные, канцерогенные, взрывоопасные, радиационные и легковоспламеняющиеся компоненты. В производстве при обработке исходного сырья применяются специальные катализаторы и химреагенты. Поэтому отходы промышленных предприятий представляют серьезную опасность для окружающей среды.

Химические отходы классифицируются по классу опасности, по агрегатному состоянию и по составу. По опасности в первый класс входят самые опасные химические отходы, в составе которых имеется свинец, ртуть, таллий, полоний и другие токсичные элементы. Вещества, способные нанести серьезный вред природе (мышьяк, трансформаторные масла, инсектициды, вторичные продукты нефтепереработки, аккумуляторы и т.д.) относятся к второму классу опасности. К третьему классу опасности относятся такие сырье и полуфабрикаты, как бензин, масла, фосфаты, щелочи и др., которые могут быть опасными при неправильном обращении. Четвертый класс опасности составляют материалы и вещества, которые часто встречаются в обычной жизни, в больших количествах представляющие некоторую угрозу для окружающей среды (алюминий, этанол, различные металлические сплавы и т.д.).

Химимческие отходы по агрегатному состоянию делятся на жидкие, твердые и газообразные. По составу – яды, пестициды и их производные, галогены, нефтепродукты и ртуть, щелочные и кислотные растворы, а также прочие реагенты.

Значительное количество опасных химических отходов накоплены на территориях промышленных предприятий, что приводит к росту риска загрязнения вод, почвы, воздуха.

Промышленные предприятия, химические производства, транспортные средства, химизация сельского хозяйства образуют газообразные, жидкие и твердые отходы, которые загрязняют окружающую среду.

Таблица 1

Основные химические загрязнители окружающей среды

Химическое загрязнение является распространённым видом загрязнения. Наиболее опасные для человека, животных и растений являются выбросы химической промышленности, наносящие серьезный ущерб здоровью человека, генетическим структурам и репродуктивной функции, а также окружающей среде.

Например, токсичное вещество свинец загрязняет окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека. Способность накапливания свинца в тканях живых организмов приводит к серьезным патологиям и отравлениям, ввиду превышения его концентрации в атмосфере, биосфере и литосфере.

Методы исследования. В работе использованы теоретические методы исследования: изучение литературы по теме исследования, химико-аналитические лабораторные исследования, а также использована ГИС-технология. Исследования проведены совместно с ТОО «Центр научных исследований и экологической экспертизы «KazEcoHolding».

Результаты и обсуждение. На территории города Шымкент начиная с 30-х годов ХХ века функционировал свинцовый завод по выпуску свинца. За годы деятельности завода накоплено более 2 млн. тонн отходов в виде шлаков свинцового производства.

Рисунок 1. Химические отходы свинцового завода

Накопленные химические отходы содержат значительное количество свинца, цинка, осмия, кадмия и др. токсичных элементов, которые являются опасными источниками экологического загрязнения окружающей среды: воздуха, грунтовых вод и почвы. Даже после своего закрытия и ликвидации территория завода является экологически небезопасной из-за открытого хранения шлаков свинцового производства.

Рисунок 2. ГИС карта Шымкентского свинцового завода

Открытое хранение шлаков наносят невосполнимый урон жизнедеятельности живых организмов, здоровью населения, а также на почвенный покров земли и загрязняет воду. Кроме свинца шлак свинцового производства содержит соединения цинка, которые могут существенно влиять на безопасность жизнедеятельности и окружающую среду. По данным исследований и выполненных анализов содержания соединений свинца в растениях, произрастающих вблизи хранения шлаков зарегистрировано превышение нормы ПДК от 1,83 до 8,13 раза. Экологический ущерб долгосрочного хранения шлака серьезно опасен при нахождении шлака в кислой среде (земли cH<4) [1].

Загрязнение почвенного покрова химическими отходами: свинец попадает в почву в форме оксидов и постепенно переходит в гидроксиды, карбонаты или другие формы катионов. Сточные воды, содержащие цинк, нельзя применять для орошения полей, так как они отрицательно влияют на микроорганизмы и микрофауну почвы, снижая ее плодородие. Установлено, что концентрация свинца в почве возле бывшего свинцового завода составляет более 3000 мг/кг, когда нормативный показатель ПДК - 3,2 мг/кг [2]. Загрязнение почвенного покрова города Шымкент соединениями свинца и другими металлами приводит к поступлению вредных химических соединений в организм человека. Исследования почвы в зоне влияния завода показали, что отмечается превышение содержания свинцf в 1,1 – 3,7 раза [3].

Влияние химических отходов на жизнедеятельность растений: свинец подавляет фотосинтез, дыхание, рост, водный обмен, что приводит к замедлению роста и снижению продуктивности растений. Растения и животные способны накапливать свинец в тканях. Тяжелые металлы и другие загрязнители воздуха, оседающие на почве, изначально влияют на функционирование корней. Они мешают способности растения усваивать ресурсы почвы.

Влияние химических отходов на организм человека: во-первых, интоксикация свинцом вызывает патологию работы кроветворной, сердечно-сосудистой, нервной, репродуктивной и мочевыделительной систем; во-вторых, оказывает отрицательное влияние на нервную и сердечно-сосудистую системы человека, что приводит к изменению слуха и заболеванию сердца [4]; в-третьих, свинец, попадая в организм человека, вызывает заболевание плюмбизм [5; 6]; в-четвертых, попадая в желудочно-кишечный тракт и дыхательную систему, свинец вместе с кровью распределяется по всему организму человека. В результате развивается анемия, поражается кроветворная система, почки и мозг, снижается интеллект человека, что приводит к потери памяти. Также характеризуется головными болями, депрессией, бессонницей, гипертонией, что приводит к потере аппетита, запорам, поносам, тошноте. Избыточное количество цинка в организме человека приводит к уменьшению содержания кальция в крови и в костях. Также одновременно нарушает процесс усвоения фосфора, что приводит к развитию остеопороза [7].

Загрязнение почвенного покрова города Шымкент соединениями свинца, содержащимися в отработанных шлаках, приводит к поступлению вредных химических соединений в организм человека. У жителей близлежащих районов обнаружено значительное снижение общего количества кальция в сыворотке крови. Избыточное количество цинка в организме человека приводит к уменьшению содержания кальция в крови и в костях. Также одновременно нарушает процесс усвоения фосфора, что приводит к развитию остеопороза. Токсичность оксида цинка можно объяснить его каталитической активностью, которая оказывает мутагенную и онкогенную опасность для человека, нарушая общую безопасность его жизнедеятельности [8].

Для эффективного снижения уровня загрязнения окружающей среды мы предлагаем следующие рекомендации:

- применение в промышленности инновационных, экологически чистых технологий;

-усиление законодательной базы охраны окружающей среды;

-повышение экологической культуры населения;

1. Измеров Н.Ф., Кириллов В.Ф. Гигиена труда: учеб. – Изд. 2-е, перер. и доп. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. – 480 с.
2. Титов А.Ф., Казнина Н.М., Карапетян Т.А. и др. Влияние свинца на живые организмы // Журнал общей биологии. – 2020. – T. 81, №2. – С. 147-160.
3. Багова З.И., Жантасов К.Т., Туребекова Г.З. и др. Анализ и влияние свинецсодержащих отходов свинцового производства на жизнедеятельность человека и окружающую среду // Науч. тр. ЮКГУ им. М. Ауэзова. – 2021. –№1(57). – С. 8-14.
4. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды. – М.: Финансы и статистика, 2011. – 672 с.
5. Brief guide to analytical methods for measuring lead in paint / World Health Organization. – Geneva, 2020. – 15 р.
6. Сердюкова А.Ф., Барабанщиков Д.А. Последствия загрязнения почвы тяжелыми металлами // Молодой ученый. – 2017. – №51. – С. 131-135.
7. Bjorklund K.L. et al. Metals and trace element concentrations in breast milk of first time healthy mothers: a biological monitoring study // Randomized Controlled Trial. – 2012. – Vol. 11. – P. 92-1-92-10.
8. Жарменов А., Ушаков Н. и др. Технология КИВЦЭТ: Создание и реализация // Промышленность Казахстана. – 2014. – №4. – С. 40-49.