<<
>>

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЕРРИТОРИЙ ВОЕННО-ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

  Загрязнение компонентов биосферы, происходящее в результате милитаризации, может составлять до 40% от общего мирового загрязнения почв, вод, атмосферы и других объектов окружающей среды.
В процессе военной деятельности изымаются из сельскохозяйственного оборота площади, равные сумме площадей Франции, Марокко, Португалии, Швеции и Таиланда. Территория, занимаемая полигонами, военными базами, аэродромами и т.д., составляет порядка 2,3 млн га (Рэуце, Кырстя, 1986).

В большинстве своем это загрязнение носит неспецифический характер: нефтепродукты, бытовые отходы и т.д. Для объектов военно-космического назначения специфическими загрязняющими веществами являются компоненты ракетного топлива: гидрази- новое горючее, а также азотсодержащие окислители. Воздействие названных загрязняющих веществ на компоненты экосистем рассмотрено в других разделах учебника.

Химическое оружие и проблема его уничтожения

Опасность загрязнения природных сред высокотоксичными химическими соединениями представляют объекты хранения химического оружия. Освобождение планеты от оружия массового поражения находится в центре внимания как в России, так и за рубежом.

В январе 1993 г. Российская Федерация подписала «Конвенцию о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия». В связи с этим особую экологическую значимость приобрела проблема уничтожения запасов химического оружия.

Чем предопределяется опасность процесса уничтожения химического оружия (ХО)? Токсичность такого отравляющего вещества, как зарин, примерно в 1000, а зомана — в 2500 раз выше, чем токсичность особо опасных промышленных веществ, относящихся к первому классу опасности, со среднесмертельной дозой, равной 15 мг/кг (Кондратьев, Петрунин, 2007).

Рис. 13.1. Двухстадийная

схема технологического

процесса уничтожения сна-

рядов с ОВ

(Кондратьев, Петрунин, 2007)

Объекты по уничтожению химического оружия потенциально опасны для природной среды в связи с возможностью химического воздействия продуктов детоксикации и деструкции отравляющих веществ (ОВ) на компоненты экосистем.

Кроме того, при попадании этих продуктов в природную среду вероятна их трансформация в другие вещества. На сегодняшний день вопросы трансформации ОВ в окружающей природной среде, токсичности продуктов их деструкции и накопления в компонентах экосистем, механизмов воздействия на живые организмы малых и сверхмалых доз образующихся соединений практически не изучены.

Первые опыты уничтожения ХО были проведены в прошлом веке американскими специалистами, которые пошли по пути одностадийного процесса уничтожения ОВ методом сжигания. Созданные специализированные печи показали их недостаточную надежность, из-за чего отмечались случаи нарушения технологического режима с выбросом в атмосферу токсичных соединений (Кондратьев, Петрунин, 2007).

В России создана двухстадийная технология уничтожения ХО (рис. 13.1), предусматривающая химическую нейтрализацию ОВ при обычной температуре и нормальном давлении с последующей утилизацией образующихся реакционных масс методом сжигания или битумирования. Образующиеся битумно-солевые массы 4-го класса опасности (с токсичностью LDsogt;50 мг/кг), а также соединения, сорбированные поглотителем в процессе сжигания реакционных масс, подлежат захоронению на полигоне. Двухстадийная технология уничтожения ХО более безопасна и надежна (Кондратьев, Петрунин, 2007).

Тем не менее в районах расположения предприятий по уничтожению ХО должен проводиться комплексный экологический мониторинг, схема которого представлена на рис. 13.2. Структура системы экологического мониторинга окружающей природной среды в районе размещения объекта по уничтожению химического оружия (УХО) имеет свою специфику и показана на рис. 13.3.

Рис. 13.2. Структурно-функциональная схема специализированного комплексного экологического мониторинга объектов уничтожения ХО (Ашихмина, 2007)

Рис.

13.3. Структура системы экомониторинга ОС в районе размещения ОУХО

(Ашихмина, 2007)

В соответствии с Программой по уничтожению ХО полное уничтожение запасов ОВ на территории Российской Федерации должно быть завершено в 2012 г.

В настоящее время на территории России действуют четыре объекта по уничтожению ХО категории 1 («Марадыковский» в Кировской области (с 2006 г.), в п. Леонидовка Пензенской области (с 2008 г.), в г. Почеп Брянской области (с 2009 г.), в г. Щучье Курганской области (с 2009 г.). Планируется строительство в г. Кизнер (Удмуртия) еще одного завода по уничтожению химического оружия.

В 2009 г. два объекта — в п. Горный в Саратовской области и в г. Камбарка в Удмуртии уже полностью завершили работы по уничтожению ХО. В настоящее время продолжаются работы по переработке отходов утилизации ХО.

На предприятиях в п. Горный и г. Камбарка осуществлялась переработка большинства запасов ОВ кожно-нарывного действия (иприта, люизита и ипритно-люизитных смесей), хранящихся на территории России. Практически полностью подвергнуты битуми- рованию реакционные массы (РМ) от уничтожения двойных смесей. Переработаны высокотемпературным сжиганием РМ от уничтожения иприта.

В настоящее время на объекте «Горный» размещены два вида мышьяксодержащих отходов — РМ от уничтожения люизита, осуществленного на данном объекте, и арсенит натрия гидролизный, полученный при уничтожении люизита и последующей переработке РМ до сухих солей на объекте «Камбарка». На предприятии совершенствуются технологии переработки РМ и сухих солей арсенита натрия гидролизного в мышьяксодержащую востребованную продукцию. Более 20 т РМ уже переработаны методом электролиза с получением мышьяка и гипохлорита натрия (Капашин и др., 2010).

В нашей стране создана уникальная полномасштабная система государственного экологического контроля и мониторинга (СГЭ- КиМ) объектов хранения и объектов уничтожения ХО. Созданная СГЭКиМ обеспечивает контроль безопасности объектов уничтожения ХО со стороны специально уполномоченных органов государственной исполнительной власти (в настоящее время — Ростехнадзора, Росприроднадзора и Росгидромета), а также администрации регионов и других органов, в чьем ведении находятся вопросы уничтожения ХО.

Структурная схема СГЭКиМ и организация наблюдений за состоянием компонентов природной среды приведены на рис. 13.4 и 13.5.

Помимо того что в состав лабораторного комплекса СГЭКиМ входят лаборатории биомониторинга и биотестирования, позволяющие вести наблюдения за состоянием компонентов природной среды в районах переработки оружия, в 2007—2009 гг. на базе РЦ

Рис. 13.4. Структурная схема системы государственного экологического контроля

и мониторинга (Чупис, 2010)

Рис. 13.5. Организация наблюдений за состоянием компонентов природной среды

(Чупис, 2010)

СГЭКиМ Пензенской и Курганской областей созданы две межрегиональные лаборатории: лаборатория экотоксикологии и лаборатория общей токсикологии.

Развивается биоиндикационное направление оценки состояния природной среды близ мест уничтожения ХО с использованием методов альгоиндикации, лихеноиндикации, бриоиндикации, нали- ноиндикации, биоиндикации по гидробионтам и микробиоте почв. Осуществляются поиски наиболее информативных биоиндикаторов наземных и водных экосистем. Биоидикаторы подбираются как на основные токсические компоненты, образующиеся в процессе уничтожения ХО, так и на продукты трансформации этих веществ.

В качестве наиболее чувствительного биоиндикатора загрязнения природной среды мышьяком можно использовать макромицет Lepista nuda, для которого характерна тесная связь между содержаниями элемента в грибном теле и окружающей среде (Иванов, 2007).

Перспективным биоиндикатором загрязнения почв мышьяком рассматривается липа мелколистная Tilia cordata L. (черенки липы). Оценку степени загрязнения проводят по доле сухих почек, листьев и покраснению коры.

На объекте «Марадыковский» впервые в нашей стране начато уничтожение фосфорорганических ОВ (ФОВ) нервно-паралитического действия (Vx газов, зарина, зомана), а также продолжена детоксикация ипритно-люизитных смесей (так называемой двойной смеси, или ДС).

Общая формула ФОВ

где для Vx газов для зарина и зомана соответственно.

Основными продуктами детоксикации и трансформации ФОВ в природных средах могут быть метилфосфоновая кислота (МФК) и ее эфиры; серосодержащие соединения — ал кил меркаптаны, диал- килдитианы; фторсодержащие соединения; изопропиловый, изо- бутиловый спирты; алкены; азотсодержащие соединения — моноэ- таноламин, трибутиламин и их аммониевые соли, а также продукты их взаимодействия с природными карбонильными соединениями.

МФК является конечным продуктом гидролиза и универсальным маркером ФОВ. По химическим свойствам — это кислота средней силы, хорошо растворимая в воде. МФК устойчива в природных условиях и сохраняется в почве десятилетиями (Савельева и др., 2002). Некоторые производные МФК применяются в качестве пестицидов.

МФК при попадании в природную среду в низких концентрациях (lt; 0,1 моль/л) может оказывать комплексное негативное воздействие на растения (рис. 13.6), сопровождающееся изменением морфофизиологичесих и биохимических реакций (Огородникова, 2004). Увеличение активированных форм кислорода (АФК) в тканях растений может приводить к повреждению генозависимых процессов. Свободнорадикальная атака нарушает третичную структуру, вызывает агрегацию и денатурацию белков, что приводит к снижению их функциональной активности (Finkel, 2000).

Индуцируя образование АФК, МФК вызывает повреждение биомолекул, клеточных структур, нарушение интенсивности метаболизма. У растений изменяется дыхательная активность и тепловыделение, отмечаются нарушения в пигментном комплексе, увеличивается активность антиоксидантного фермента пероксидазы, усиливается перекисное окисление липидов, снижается оводненность тканей, замедляется рост и накопление биомассы. Среди растений наибольшую чувствительность к МФК проявляют бобовые (пелюшка, чина луговая, клевер луговой, горошек мышиный), которые можно использовать при биомониторинге мест хранения и уничтожения фосфорорганических ксенобиотиков (Огородникова, 2004).

МФК оказывает воздействие и на антиоксидантную систему теплокровных животных. Так, у мышей под действием МФК происходила активация перекисного окисления липидов в эритроцитах и печени. Причем перераспределение продуктов перекисного окисления липидов у животных в ответ на интоксикацию МФК происходит так же, как и при отравлении четыреххлористым углеродом (Шингаренко, Плотникова, 2007).

Рис. 13.6. Эффекты МФК на растения (Огородникова, 2004)

Считается, что наиболее чувствительным показателем влияния загрязнения окружающей среды на организм является состояние иммунной системы животных (Иванов, 2007).

У крупного рогатого скота, выпасавшегося близ мест прежнего уничтожения химического оружия, установлен ряд отклонений от нормы по следующим параметрам: относительному и абсолютному содержанию Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов в периферической крови (клеточное звено иммунитета, синтез иммуноглобулинов); фагоцитарной активности нейтрофилов и макрофагов (состояние фагоцитарной защиты организма); концентрации иммуноглобулинов G-, М- и А-изотопов в сыворотке крови (гуморальное звено иммунитета); бактерицидной активности сыворотки крови (Боряев, 2003).

Разнообразные реакции микроорганизмов на присутствие в

среде МФК позволяют использовать одни из них в качестве биоиндикаторов, а другие — в качестве биоагентов при ремедиации загрязненных почв. Наиболее чувствительными индикаторами на МФК из фототрофных микроорганизмов являются цианобактерии вида Microchaete tenera (Ашихмина и др., 2007).

В то же время ряд микроорганизмов может использовать метил- фосфонаты в качестве единственного источника фосфора. В этом случае присутствие МФК стимулирует размножение таких микроорганизмов. В лабораторных опытах выявлено, что бактерии Bacillus sp. и Pseudomnas sp. вызывают биодеградацию фосфорорганических загрязняющих веществ, вследствие чего среда обогащается минеральными фосфатами (Кононова, Несмеянова, 2002). Это свойство микроорганизмов лежит в основе технологий биоремедиации загрязненных фосфорорганическими соединениями почв.

Наибольшее стимулирующее действие (среди фототрофных микроорганизмов) МФК оказывает на почвенные водоросли группы Cyanophyta (Cyanobacteria), которые также можно рассматривать в качестве биоагентов ремедиации почв от продуктов разложения ФОБ (Ашихмина и др., 2007).

<< | >>
Источник: Мотузова Г.В., Карпова Е.А.. Химическое загрязнение биосферы и его экологические последствия. Учебник.. 2013

Еще по теме ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЕРРИТОРИЙ ВОЕННО-ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА:

  1. 6 ПРИЧИНЫ НАРАСТАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ В РОССИИ
  2. § 2. Вызовы.
  3. АТОМЩИКИ СТРОЯТ... МОЛОКОЗАВОДЫ?!..
  4. о ПАСПОРТАХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ НАУЧНЫХ РАБОТНИКОВ
  5. Банкротство «шокотерапевтов»
  6. ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОГО РАЙОНИРОВАНИЯ
  7. Глава 13 Географические основы ГОСУДАРСТВЕННОЙ РЕГИОНАЛЬНОЙ ПОЛИТИКИ
  8. Освоение новых территорий.
  9. Экспоненциальный рост техногенной нагрузки на среду.
  10. Лекция 18. Загрязнение окружающей среды
  11. Функциональная структура хозяйства России
  12. Уральский экономический район
  13. Поволжский экономический район
  14. Население и трудовые ресурсы
  15. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЕРРИТОРИЙ ВОЕННО-ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА
  16. 24. Загрязнение окружающей среды в зарубежной Европе