Особенности государственной экологической экспертизы различных объектов
Экологическая экспертиза промышленных объектов различных отраслей имеет подчас отчетливую специфичность, связанную с несимметричностью воздействия на отдельные компоненты окружающей среды: «землеемкие», водоемкие, ресурсоемкие производства. Одно из первых мест среди всех производственных комплексов по степени и необратимости нарушений природного равновесия в экосистемах занимают горнодобывающие и горноперерабатывающие предприятия. К числу негативных последствий их деятельности следует отнести трансформацию ландшафтов, ухудшение состояния атмосферы, сокращение площадей земель, пригодных для сельскохозяйственного пользования, загрязнение почвенного покрова, развитие эрозионных процессов, изменение состояния и свойств горных пород, слагающих основания перемещенных породных массивов, а также гидрологического и гидрогеологического режима района, возникновение горногеологических процессов и явлений, носящих порой катастрофический характер.
Предприятия горнодобывающей и перерабатывающей отраслей оказывают наибольшую техногенную нагрузку на окружающую среду. Так, в 2000 г. площадь нарушенных горными работами земель на территории России составила 1 282,6 тыс. га, более 10% которых приходится на хранилища твердых отходов; 20% очагов загрязнения подземных вод связано с проникновением загрязняющих веществ из накопителей отходов.
В целом «доля» горной промышленности в загрязнении биосферы составляет около 20 %. Одним из технологических процессов на горнодобывающих, а также обогатительных и теплоэнергетических предприятиях является отвалообразование, предусматривающее транспортировку и укладку на части земельного отвода попутно добываемой горной породы, некондиционных полезных ископаемых, шлака, золы. На отвальных работах занято до 25 % персонала, работающего на карьерах, а доля затрат на отвалообразование в себестоимости полезного ископаемого составляет на открытых работах 12—18 %.
На долю горных отраслей промышленности приходится 70—80 % объема всех отходов. Из добываемого минерального сырья 90—95 % практически безвозвратно теряется в виде твердых, жидких и газообразных отходов. Общее количество перемещенной на планете горной массы в настоящее время превышает 100 млрдт. Результатом такого воздействия является образование техногенных геологических тел, представленных горными породами, отходами обогащения, золами, шлаками, шламами. Эти отходы служат одним из важнейших источников экологического дискомфорта.
Отходы возникают сегодня во всех технологических переделах: при добыче руд — в виде отвалов вскрышных пород, при обогащении — в виде хвостов промывки и флотации, при выплавке металла — в виде шлаков, огарков, газовой фазы и т.д.
Для отходов добычи и переработки минерального сырья общими являются следующие проблемы экологически безопасного складирования:
• геомеханические (сохранение устойчивости откосов, прогноз уплотнения отложений, прогноз деформаций слабопроницаемых отложений);
• гидрологические и гидрогеологические (предотвращение поверхностного смыва техногенных отложений и миграции загрязнителей в поверхностные и подземные воды; создание защитных сооружений — противофильтрационных завес, экранов и т. п.; сохранение водного баланса территории);
• аэрологические (закрепление пылящих поверхностей);
• рекультивационные.
Влияние на окружающую среду намывных сооружений, в которых складируют сотни миллионов кубических метров отходов обогащения полезных ископаемых, носит региональный характер. Намывные горнотехнические сооружения являются объектами повышенной экологической опасности, так как могут быть источниками загрязнения воздуха, подземных и поверхностных вод, почвенного покрова на обширных территориях. При традиционной технологии намыва во внутренних зонах гидроотвалов и хвостохранилищ формируются мощные (до 50— 100 м) толщи тонкодисперсных материалов, находящиеся в течение десятилетий в неуплотненном состоянии, что определяет их низкую несущую способность и исключает возможность рационального использования намывных территорий.
В связи с повышенной экологической опасностью эксплуатации намывных территорий их разделяют по классам ответственности в зависимости от объема складирования хвостов, инженерно-геологических характеристик складируемых материалов и грунтов основания, конструкции хранилища отходов, условий эксплуатации, положения породного массива в рельефе и относительно других промышленных и гражданских объектов.
Водонасыщенные слабоуплотненные массивы могут создавать угрозу затопления прилегающих площадей, а слабая водоотдача тонкодисперсных отложений обусловливает медленный водооборот и требует значительных дополнительных объемов воды для подпитки гидроустановок.
Техногенные наносы имеют большую протяженность (донные отложения временных и постоянных водных потоков) или площадь (наносы пыли, искусственные почвы, донные отложения озер и морей). Они формируются на территориях крупных промышленных центров и за их пределами. С инфильтрующимися водами поллютанты попадают в почвенно-растительный слой, почвенные и грунтовые воды, а затем поглощаются и накапливаются в растениях.
В России первое место по суммарному индексу загрязнения почвы занимает техногенный массив Рудной Пристани (Приморский край), где на площади более 75 км2 наблюдается катастрофическое загрязнение почв свинцом (300 ПДК). Наиболее крупные по площади техногенные наносы наблюдаются в окрестностях Санкт-Петербурга (10 000 км2 со средним индексом суммарного загрязнения почв 96 единиц) и Москвы (15 000 км2, средний индекс суммарного загрязнения 46 единиц).
Отходы горнодобывающей и горноперерабатывающей отраслей, как правило, однородны, несмотря на имеющиеся в ряде случаев различия в гранулометрическом и химическом составе складируемых отложений. Однородность их определяется единым генезисом отходов: вскрышные породы, попадающие в отвал; отходы обогащения, складируемые в хвостохранилище, и пр.
Главным условием, выполнение которого в материалах проекта горнодобывающего производства должен установить эксперт, является обеспечение рациональности природопользования — применение таких способов извлечения или использования природных ресурсов, которые взаимно экономически и экологически оправданны: предотвращают нарушения и загрязнения природной среды при оптимальных (минимальных) затратах на процесс.
Затем внимание эксперта должно быть сосредоточено на вопросах аварийности горного производства.
Многочисленность и многообразие источников выделения попутных, как правило, загрязняющих окружающую среду масс вещества и энергии (твердые, жидкие и газообразные вещества; тепловая, механическая, электрическая энергия и др.) при добыче, переработке, транспортировании и использовании минерального и энергетического сырья требуют наличия в проекте: результатов риск-анализа и прогноза воздействий объектов горнодобывающего производства; создания и поддержания широко развитой сети получения непрерывной информации об интенсивности воздействия и отклике объектов окружающей среды; установления экологических ограничений на технологические процессы; создания системы экологической безопасности как для самого объекта, так и для сопряженных с ним экосистем, включая проживающее здесь население.
Предприятия теплоэнергетики, черной и цветной металлургии являются источниками еще более значительных загрязнений. По современной технологии выплавка 1 т чугуна сопровождается образованием в среднем 1,2 т отходов обогащения и 0,9 т золы. В цветной металлургии возникает 100 — 200 т отходов, а в отдельных случаях до 1 000 т отходов на 1 т товарной продукции. Так, выплавка 1 т меди сопровождается формированием 4,2 т отходов обогащения и 30 т золы, получение 1 т золота требует переработки 23 млн т горной массы.
Важнейшей особенностью цветной металлургии является образование в процессе переработки сырья нескольких токсичных веществ, загрязняющих отходы: соединений серы, мышьяка, сурьмы, селена, теллура и др.
Наиболее масштабны массивы намывных техногенных грунтов на предприятиях черной и цветной металлургии, где ежегодно складируется более 800 млн м3 разнообразных по составу хвостов и шламов. Относительное содержание минеральных фаз в хвостах руд изменяется в широких пределах при значительном многообразии самого минерального состава, что определяет их значимые различия как по содержанию элементов и их соединений, так и по многокомпонентности химического состава. Самыми токсичными являются намывные грунты предприятий цветной металлургии, имеющие переменный уровень сульфидности и засоленности отходов.
В Кузбассе выбросы в атмосферу от промышленности насчитывают около 100 вредных веществ (84 % — черная металлургия), удельная масса выбросов -500 кг/год на одного жителя, сброс загрязненных вод в реку Томь ~ 7 млн м3 в сутки, нарушено земель 10 000 км2 (10 % территории).
Наибольшее негативное влияние на окружающую среду в промышленно развитых районах Кузбасса оказывают предприятия топливной (угольной) промышленности (от 92 % в Прокопьевском районе до 52 % в Беловском). Значительная доля в индексе экологической нагрузки приходится на предприятия черной и цветной металлургии: соответственно 26 и 8 % для Новокузнецкого района, 9 и 16% для Беловского, 21 и 19,5% для Юргинского.
Сжигание бурого угля, например в Тульской области и прилегающих к ней районах, где 10—15 лет назад ежегодно использовалось более 25 млн т бурого угля с содержанием серы около 4 %, приводило к выбросам в атмосферу около 100 тыс. т диоксида серы S02, который образует аэрозоли и кислоты, представляющие сильнодействующие яды для растительности и живых организмов.
В настоящее время на территории Тульской области, площадь которой составляет около 200 тыс. км2, складировано большое количество отходов, млн т:
• отходы углеобогатительных фабрик — не менее 650 — 750;
• золотоотвалы тепловых электростанций — около 400;
• шлаки и шламы металлургического производства — около 300.
Ежегодно накапливается дополнительно не менее 8—10 млн т,
утилизируется не более 3 — 5 %.
Отходы в результате их разноса ветром загрязняют атмосферу, поверхностные и подземные воды, а также почву, снижая ее урожайность не менее чем на 30 — 40%.
На Кольском полуострове и в окрестностях Норильска техногенному прессингу подвергаются лесотундрово-северотаежные ландшафты котловин и предгорных равнин, а также прилегающие участки низкогорий с редколесно-тундровыми ландшафтами. Природная среда здесь отличается пониженной способностью к самоочищению в условиях недостатка тепла и избытка влаги. Переувлажненные ландшафты Севера отличаются особо низким потенциалом самоочищения от химических загрязнений.
Норильск — уникальный город, где на человека в год приходится до 13 т выбросов вредных веществ. В 1991 г. выбросы в атмосферу составили 2 430 т, из которых 2 350 т приходится на диоксид серы.
Редкостойная северная тайга из лиственницы сибирской выжжена газами и кислотными дождями на расстоянии 55 км к югу от Норильска в направлении господствующих летних ветров, а зимний шлейф кислотных выпадений простирается на 500 км к северу (Пясинский залив Карского моря) и на 1 500 км к северовостоку (Хатангский залив моря Лаптевых).
В районе Мончегорска самые северные в мире хвойные леса, в которых доминируют ель и сосна (при участии березы), полностью или частично выжжены на расстоянии 40 км к югу от комбината «Североникель» вдоль Приимандровской равнины (табл. 8.2).
Таблица 8.2
Выпадение тяжелых металлов на Кольском полуострове, мг/м2
| Район | Расстояние от источника, км | № | Си |
| Мончегорск | 0-2 | ||
| Водосбор озера Умбозеро | 40-80 | ||
| Водосбор реки Пасвик (российско-норвежская граница) | 30-60 | ||
| Водосбор рек Явр и Лота (российско-норвежская граница) | 100-200 |
К экологическим особенностям технологии металлургического производства относятся его водоемкость, порождающая проблемы очистки сточных вод, и энергоемкость, косвенно влияющая на загрязнение атмосферного воздуха.
Весьма сложной представляется экспертиза проектов гидроэнергетических проектов. Экологические аспекты этих важных хозяйственных объектов связаны как с их технологическими и конструктивными особенностями, так и в большой мере с географическим положением сооружения и гидрологическим режимом. Гидроэлектростанции относятся к объектам повышенного экологического риска, который складывается из названных воздействий в зависимости от типа плотины (табл. 8.3).
Таблица 8.3
Допустимый обобщенный риск реализации предельных состояний для плотин основных типов, 1/год
| Класс сооружений | Верхняя граница риска | Нижняя граница риска | ||
| Бетонные гравитационные и контрфорсные плотины | Арочные плотины | Плотины из грунтовых материалов | ||
| I | 5×10-5 (10-4) | 2×10-5 (4×10-5) | 10-5 (2×10-5) | 3×10-5 (7×10-5) |
| II | 5×10-4 (10-3) | 2,5×10-4 (5×10-4) | 10-4 (2×10-4) | 4×10-4 (8×10-8) |
| III | 4×10-3 (7×10-3) | 2×10-3 (4×10-3) | 9×10-4 (2×10-3) | 3×10-3 (5×10-3) |
| IV | 6×10-3 (1,2×10-2) | 3×10-3 (6×10-3) | 2×10-3 (4×10-3) | 5×10-3 (9×10-3) |
Примечание. В скобках указан риск для периода временной эксплуатации
При проверке расчетов обобщенного риска необходимо проанализировать полноту перечня учитываемых факторов риска и создаваемых ими опасностей по представленной на рис. 8.1 схеме.
Рис. 8.1. Общая схема преобразования опасностей при оценке обобщенного риска
Влияние водохранилищ на ландшафты прилегающей территории различно в районе верхнего бьефа (изменение уровня, гидродинамическое воздействие на переформирование берегов, затопление почв и возникновение метилированных форм тяжелых металлов, гидрогеологические явления в виде фильтрации и подпора грунтовых вод, в перспективе — климатические изменения, заиливание и эвтрофикация водохранилища) и нижнего бьефа (эрозия русла и берегов, препятствие миграции рыб, вибрация, накопление погибшего фито- и зоопланктона).
Таким образом, в каждом заключении экологической экспертизы обязательно должна быть отражена специфика природных условий места размещения объекта хозяйственной деятельности, уровень существующих техногенных нагрузок на компоненты окружающей среды и особенности планируемого производства. В данном подразделе специально обращено внимание на изменение состояния окружающей среды под воздействием предприятий ряда главнейших отраслей промышленности России. Особенности конкретных проектов предопределяют подбор экспертов, а в наиболее ответственных случаях эти особенности отражены в структуре и содержании природоохранных нормативных актов.