АНАЛИЗ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВОВ БЕНЗОЛА В РОССИИ И МИРЕ С ОЦЕНКОЙ РОЛИ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В ДОЛГОВРЕМЕННОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ

ANALYSIS OF EMERGENCY BENZENE SPILLS IN RUSSIA AND THE WORLD WITH ASSESSMENT OF THE ROLE OF BOTTOM SEDIMENTS IN LONG-TERM POLLUTION OF WATER BODIES

Mamaeva Maria Alexandrovna

Student, Department of Ecology and Industrial Safety,  Bauman Moscow State Technical University,

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается проблема аварийных разливов бензола на территории России и зарубежных стран. Обоснована актуальность исследования донных отложений как геохимического барьера, аккумулирующего токсиканты при аварийных сбросах и формирующего риск вторичного загрязнения водной толщи. На основе анализа крупных техногенных катастроф показан регулярный характер разливов и их тяжелые экологические последствия, включая массовую гибель гидробионтов, остановку водозаборов и загрязнение подземных горизонтов. Сделан вывод о недостаточности традиционного мониторинга только водной среды и необходимости разработки эффективных природоохранных мероприятий по ликвидации последствий аварий с учетом состояния донных отложений.

ABSTRACT

The article addresses the problem of emergency benzene spills in Russia and foreign countries. The relevance of studying bottom sediments as a geochemical barrier that accumulates toxicants during emergency discharges and creates the risk of secondary pollution of the water column is substantiated. Based on the analysis of major man-made disasters, the regular nature of spills and their severe environmental consequences, including mass death of aquatic organisms, shutdown of water intakes, and contamination of underground horizons, is demonstrated. It is concluded that traditional monitoring of the aquatic environment alone is insufficient and that effective environmental protection measures for spill response need to be developed, considering the condition of bottom sediments.

Ключевые слова: бензол; аварийный разлив; донные отложения; вторичное загрязнение.

Keywords: benzene; emergency spill; bottom sediments; secondary pollution.

Вопрос аварий с разливами ароматическими углеводородами в России и в мире представляет серьезную экологическую проблему.  Ароматические углеводороды – соединения, обладающие специфическими свойствами, обусловленными наличием бензольного ядра, – замкнутой системой связи атомов углерода и водорода. Благодаря высокой реакционной способности в реакции замещения ароматические углеводороды легко преобразовываются в производные, которые могут относиться к разным классам и иметь различные функциональные группы. Данное свойство позволяет применять ароматические углеводороды в широком спектре производственных процессов. К примеру, для производства красителей, лекарств, растворителей, пестицидов, духов и др. продукции [1].

Типичным представителем ароматических углеводородов является бензол – ароматический углеводород II класса опасности [2, 3]. Является канцерогеном и мутагеном [4]. Значения предельно допустимых концентраций (далее – ПДК) бензола в соответствии СанПиН 1.2.3685-21 приведены в таблице 1 [5].

Таблица 1.

ПДК бензола

В водной среде поведение бензола определяется низкой растворимостью (около 1,8 г/л при 25°C) и высокой летучестью. Это обуславливает его способность сорбироваться на взвешенном веществе и накапливаться в донных отложениях, становясь долговременным источником вторичного загрязнения. Именно донные отложения выступают в роли геохимического барьера, аккумулирующего бензол в периоды аварийных сбросов. В дальнейшем, при изменении гидродинамических условий (паводки, дноуглубительные работы), происходит десорбция и повторное поступление токсиканта в водную толщу, что делает традиционный мониторинг только воды недостаточным.

Анализ отечественных и зарубежных техногенных катастроф показывает, что разливы бензола носят не гипотетический, а регулярный характер с тяжелыми экологическими последствиями. В большинстве случаев фиксируется прямое или опосредованное загрязнение донных отложений.

В 1992 году в Супириоре, штат Висконсин, США произошло крушение грузового поезда с цистернами бензола [6]. В результате несколько емкостей упали в реку Немаджи. Одна из цистерн, содержавшая более 110 тыс. литров вещества, получила пробоину [6]. Облако токсичных паров попало в атмосферу. Это привело к массовой эвакуации около 80 000 жителей округов Дуглас в Висконсине и Сент-Луис с Карлтоном в Миннесоте [7]. С экологической точки зрения наиболее важным для настоящего исследования является тот факт, что в результате аварии произошла массовая гибель рыбы: от грубых видов (карп, чукучан, красноконь) до мелких кормовых рыб (гольян, пескарь) и ценных видов, включая щуку, мускусную щуку, канального сома и черного краппи [7]. Погибшая рыба стала лишь краткосрочным проявлением ущерба, тогда как длительная сорбция бензола на органическом веществе донных илов создала постоянно действующий источник вторичного загрязнения водной толщи. Остатки разлитого вещества были вынесены рекой в бухту Супериор, бухту Аллез и озеро Верхнее [7].

Крупнейший водный разлив бензола произошел в 1999 году на реке Миссисипи близ Батон-Руж (штат Луизиана, США). При столкновении толкаемого судна с баржами с мостом вылилось более 1 тыс. тонн бензола Эта авария привела к остановке водозаборов для около 300 тысяч человек, однако официальный отчет Национального совета по безопасности на транспорте США не содержит детальных сведений о долговременном загрязнении донных отложений. Тем не менее, это не снижает значимости данного инцидента как крупнейшего случая попадания бензола в водную артерию [8].

На территории Российской Федерации также происходили аварии с крупной утечкой бензола. В 2013 году на Липецком коксохимическом производстве при сливе сырого бензола из железнодорожной цистерны в хранилище произошел пролив вещества [9]. Двое работников погибли на месте от отравления парами, еще двоих госпитализировали с тяжелой интоксикацией [9, 10]. Комиссия Ростехнадзора установила, что причиной аварии была неисправность универсального сливного прибора вагона-цистерны, а также неудовлетворительная организация работ и отсутствие должного производственного контроля со стороны руководителей [10]. Помимо трагических последствий для персонала, следственные органы отметили, что в момент проведения работ у пострадавших отсутствовали средства индивидуальной защиты органов дыхания [11], что способствовало тяжести отравления. Данная авария привела к попаданию бензола в грунтовые воды и, как следствие, в нижележащие горизонты, где донные отложения техногенного подземного водоносного комплекса оказались загрязнены на значительную глубину.

В 2020 году в Череповце на коксоаглодоменном производстве произошла утечка 2,6 тонны бензола при скачивании в железнодорожную цистерну. По данным СМИ, основной причиной аварии стало неполное закрытие аппаратчиком задвижки. Ростехнадзор возбудил дело по факту нарушения требований промышленной безопасности, а вещество попало на бетонированную площадку и было собрано абсорбирующей коксовой смесью [12, 13]. Сам факт систематических нарушений при сливо-наливных операциях создает устойчивый риск проливов, которые при попадании в водотоки могут привести к загрязнению донных отложений.

Одной из крупнейших стала трансграничная авария с разливом бензола и его производных в бассейне реки Амур в 2005 году. 13 ноября 2005 года на нефтехимическом заводе в городе Цзилинь (Китай) произошла серия взрывов, в результате которых в воду реки Сунгари – крупнейшего притока Амура – попало около 100 тонн бензола и нитробензола [14, 15]. По оценке Программы ООН по окружающей среде, данный инцидент стал одним из крупнейших трансграничных загрязнений речной системы за последние годы [15]. Пятно загрязнения протяженностью около 80 км двинулось вниз по течению, что привело к остановке водоснабжения многомиллионного города Харбин на четыре дня и создало угрозу для российских городов Хабаровска и Комсомольска-на-Амуре [14, 16]. Мониторинговые исследования, проведенные российскими учеными в 2006 году, показали, что бензол и его производные (толуол, этилбензол, ксилолы) накапливались в рыбе (например, в косатке-скрипуне их содержание достигало 206 мкг/кг по ксилолам), что свидетельствовало о поступлении токсикантов в трофическую сеть экосистемы Амура [17, 18]. Данный случай подтверждает, что проблема аварийных разливов ароматических углеводородов носит не только локальный, но и трансграничный характер, требуя скоординированных действий по мониторингу и ликвидации последствий.

Анализ аварийных разливов бензола в России и в мире подтверждает, что подобные инциденты носят регулярный характер и сопровождаются загрязнением донных отложений – как в открытых водоемах, так и в подземных горизонтах. В обоих случаях донные осадки выступали в роли долговременного источника вторичного загрязнения. Таким образом, исследование донных отложений становится актуальной задачей для оценки экологических последствий аварий с разливом бензола. Кроме того, важной становится задача по разработке эффективных природоохранных мероприятий для ликвидации последствий таких аварий.

Список литературы:

1. Нурисламова Т.В., Уланова Т.С., Мальцева О.А. [и др.]. Оценка содержания ароматических углеводородов (бензол и его гомологи) в крови работников нефтегазоперерабатывающей промышленности // Медицина труда и промышленная экология. – 2021. – Т. 61, № 12. – С. 822–827.
2. ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – Введ. 1989–01–01. – М. : Изд-во стандартов, 1988. – 25 с.
3. ГОСТ 12.1.007-76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. – Введ. 1977–01–01. – М. : Изд-во стандартов, 1976. – 8 с.
4. Куценко С.А. Основы токсикологии. – СПб. : Фолиант, 2004. – 720 с. – ISBN 5-93929-092-2.
5. СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания : санитарные правила и нормы : утв. Постановлением Глав. гос. сан. врача РФ 28.01.2021 № 2. – М. : Роспотребнадзор, 2021. – 470 с.
6. NOAA Office of Response and Restoration. Superior, Wisconsin Train Derailment; Intersection of State Highway 35, the Nemadji River, and the Burlington Northern rail line, Superior, Wisconsin [Электронный ресурс] // National Oceanic and Atmospheric Administration. – Режим доступа: https://incidentnews.noaa.gov/incident/6890 (дата обращения: 04.05.2026).
7. UPI Archives. Chemical spill kills fish, animals [Электронный ресурс] // United Press International. – 1992. – 3 August. – Режим доступа: https://www.upi.com/Archives/1992/08/03/Chemical-spill-kills-fish-animals/5950712814400/ (дата обращения: 04.05.2026).
8. UPI Archives. Benzene spill forces evacuation of some 80,000 [Электронный ресурс] // United Press International. – 1992. – 30 June. – Режим доступа: https://www.upi.com/Archives/1992/06/30/Benzene-spill-forces-evacuation-of-some-80000/2171709876800/ (дата обращения: 04.05.2026).
9. При утечке бензола на НЛМК в Липецке погибли два человека [Электронный ресурс] // Ведомости. – 2013. – 8 февраля. – Режим доступа: https://m.shark.vedomosti.ru/library/news/2013/02/08/pri_utechke_benzola_na_nlmk_v_lipecke_pogibli_dva_cheloveka (дата обращения: 04.05.2026).
10. В смерти людей из-за неисправной цистерны «Алтай-Кокса» обвинили одного из погибших [Электронный ресурс] // Банкфакс. – 2014. – 11 марта. – Режим доступа: https://www.bankfax.ru/news/91959/ (дата обращения: 04.05.2026).
11. Ростехнадзор завершил расследование ЧП на коксохимическом производстве НЛМК [Электронный ресурс] // Экопром. – 2013. – 21 марта. – Режим доступа: https://www.ecoindustry.ru/NEWS/view/35394.html (дата обращения: 04.05.2026).
12. Государственная инспекция труда в Липецкой области. По факту гибели работников ОАО «НЛМК» [Электронный ресурс] // Роструд. – 2013. – 13 февраля. – Режим доступа: https://git48.rostrud.gov.ru/news/61927.html (дата обращения: 04.05.2026).
13. Следственный комитет Российской Федерации. В Липецкой области по факту гибели двух человек в результате отравления парами бензола возбуждено уголовное дело [Электронный ресурс] // Следком. – 2013. – 9 февраля. – Режим доступа: https://sledcom.ru/news/item/581631/ (дата обращения: 04.05.2026).
14. Митволь: в Амур во время паводка может попасть около 100 тонн ядов [Электронный ресурс] // РИА Новости. – 2006. – 23 марта. – Режим доступа: https://ria.ru/20060323/44944756.html (дата обращения: 01.05.2026).
15. Wenning R.J., Leung K.M.Y. Protecting China’s rivers // Integrated Environmental Assessment and Management. – 2006. – Vol. 2, No. 2. – P. 101–102.
16. Содержание ядов в притоке Амура превышает ПДК в 30 раз [Электронный ресурс] // РБК. – 2005. – 25 ноября. – Режим доступа: https://www.rbc.ru/society/25/11/2005/5703c5409a7947dde8e0d274 (дата обращения: 01.06.2026).
17. Levshina S.I., Efimov N.N., Bazarkin V.N. Assessment of the Amur River Ecosystem Pollution with Benzene and Its Derivatives Caused by an Accident at the Chemical Plant in Jilin City, China // Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. – 2009. – Vol. 83, No. 6. – P. 776–779.
18. Кондратьева Л.М., Фишер Н.К., Бардюк В.В. Биоиндикация трансграничного загрязнения реки Амур ароматическими углеводородами после техногенной аварии в Китае // Сибирский экологический журнал. – 2012. – № 2. – С. 245–252.