Свинцовое загрязнение окружающей среды Российской Федерации и его влияние на здоровье населения

Кафедра высшей математики и информатики.

Реферат подготовлен Соловьевым Александром, гр. 702

СибАГС, 1997 г.

Содержание.

1. Характеристика проблемы свинцового загрязнения окружающей среды в России

1.1. Источники загрязнения

1.1.1. Стационарные источники

1.1.2. Нестационарные источники

1.2. Анализ загрязнения окружающей среды

1.2.1. Атмосферный воздух

1.2.2. Поверхностные воды

2. Влияние свинца на здоровье населения

2.1. Пути поступления свинца в организм человека

2.2. Группы повышенного риска воздействия свинца среди населения

2.2.1. Взрослое население

2.2.2. Свинец и здоровье детей

3. Правовые, нормативные, экономические и институциональные основы решения проблемы свинцового загрязнения окружающей среды

3.1. Правовая, нормативная и экономическая база

3.2. Мониторинг окружающей среды и скрининг здоровья населения

3.3. Федеральные и региональные программы

4. Основные положения программы по снижению поступления свинца в окружающую среду и его воздействия на здоровье населения

4.1. Совершенствование производственных технологий и способов очистки

4.2. Реабилитация территорий

5. Рекомендации

Литература.

1.1Источники загрязнения

1.1.1. Стационарные источники

Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями предприятиями металлургической промышленности определяется спецификой их производственной деятельности: непосредственное производство свинца и его соединений; попутное извлечение свинца из других видов сырья, содержащих свинец в виде примеси; очистка получаемой продукции от примеси свинца и т.д.

В 1995 г. из общего выброса свинца металлургической промышленностью в атмосферу (671 т) около 98,4% (660 т) приходилось на предприятия цветной металлургии. Из 640 кг в год свинца, сбрасываемого в водные объекты со сточными водами, 570 кг (89%) принадлежало предприятиям, производящим цветные металлы. Сравнительно небольшие выбросы свинца предприятиями черной металлургии Российской Федерации определяются отсутствием в сырье сколь-либо значительного содержания свинца, хотя в ряде развитых стран мира наличие в рудном сырье и скрапе свинца создает серьезные экологические проблемы в доменном, мартеновском и электроплавильном переделах.

99,86% выбрасываемого в атмосферу свинца приходится на долю 11 из 39 предприятий цветной металлургии, в том числе около 94% этого металла выбрасывают 5 предприятий: Среднеуральский медеплавильный завод (291 т/год); АО «Святогор» - Красноуральский медеплавильный комбинат (170 т/год); Кировградский медеплавильный комбинат (114 т/год); АО «Дальполиметалл» (28 т/год); завод «Электроцинк» (16 т/год).

Анализ источников выброса свинца показал:

- 57% свинца выбрасывается в атмосферу с большими объемами запыленных газов отражательной плавки медного (свинецсодержащего) сырья, которые на всех заводах, использующих эту технологию, направляют в дымовые трубы без пылеочистки;

- 37% свинца выбрасывается с конвертерными газами из-за отсутствия или недостаточности степени очистки их от богатой по содержанию свинца возгонной пыли;

- существенным фактором является недостаточная эффективность существующих на предприятиях цветной металлургии средств пылеулавливания.

Производство аккумуляторов в машиностроении использует половину потребляемого в стране свинца. Суммарные выбросы в атмосферу 7 аккумуляторных заводов России, объединенных в АО «Электрозаряд», составили в 1995 г. ориентировочно 38,2 т в пересчете на свинец; суммарные сбросы в водные объекты (через канализацию) - 35,3 т.

С переходом на применение в производстве кабелей пластмассовых материалов для оболочек произошло снижение потребления свинца и его сплавов кабельными заводами. К настоящему времени потребление свинца на заводах этой подотрасли снизилось до 5 тыс. т. Особенности применяемой технологии таковы, что выбросы свинца незначительны.

В топливно-энергетическом комплексе загрязнение окружающей среды свинцом обусловлено производством этилированных бензинов и сжиганием топлива (прежде всего угля).

В 1995 г. было произведено 27,4 млн. т автомобильных бензинов, в том числе 14,5 млн. т этилированных. Содержание свинца в этилированных бензинах колеблется от 0,15 до 0,37 г/л. Следует отметить, что неэтилированные бензины из-за технологии производства и транспортировки могут содержать свинец в концентрации до 0,01 г/л.

В настоящее время 9 из 25 нефтеперерабатывающих заводов выпускают только неэтилированные бензины, в то время как в 1990 г. таких заводов было только 6. В первом полугодии 1996 г. доля производства неэтилированных бензинов составила 51,2% (в 1995 г. - 46,9%, в 1992 г. - 26,8%).

Несмотря на положительную тенденцию снижения выпуска этилированных бензинов, имеется ряд экономических и организационных причин, сдерживающих решение этой проблемы. Отказ от применения этиловой жидкости и использование альтернативных октаноповышающих добавок приводит к увеличению себестоимости автомобильных бензинов.

Расчеты, сделанные на основании официальных статистических данных о потреблении топлива субъектами Российской Федерации в 1993 г., показали, что при сжигании органического топлива (уголь, мазут, природный газ) в атмосферу России поступает примерно 400 т свинца.

Выбpосы и сбpосы соединений свинца в химическом комплексе связаны с пpоизводством пигментов, сиккативов, специальных стекол, смазок, антидетонационных пpисадок к автомобильным бензинам, полимеpизацией пластмасс и др.

В России этиловая жидкость (на основе тетраэтилсвинца - ТЭС) вырабатывается только одним предприятием - АО «Синтез» (г. Дзержинск, Нижегородская область). Производство этиловой жидкости на этом предприятии сократилось по сравнению с концом 80-х годов в 2 раза и составило в 1995 г. 8,9 тыс. т. Предполагаемые объемы производства этиловой жидкости в 1996 г. составят 11,5 тыс. т. Прирост производства объясняется поступившими заказами на экспортные поставки (30(40% производства).

Сокращению производства этиловой жидкости на АО «Синтез» способствует выпуск рядом предприятий (Московский и Омский НПЗ, АО «Нижнекамскнефтехим», Тольяттинский и Волжский заводы синтетического каучука) октаноповышающих кислородсодержащих компонентов: МТБЭ и фэтерола (смесь МНБЭ с третбутиловым спиртом).

В лакокрасочном производстве по-прежнему (в последнее время во все меньших количествах) используют свинцовые пигменты. Пигменты, содержащие свинец, входят и в состав антикоррозийных покрытий, имеющих главным образом защитное, а не декоративное значение.

На предприятиях России в 1994 г. было произведено всего 800 т свинцового сурика, содержащего собственно свинца 725 т. В отличие от хрустальных изделий, в процессе бытового использования которых вероятность выщелачивания свинца и воздействия его на организм человека практически исключена, свинцовые краски представляют собой значительную опасность. В соответствии с Законом Российской Федерации «Об опасных химических веществах» и Законом Российской Федерации «О правах потребителей» свинецсодержащие краски не могут использоваться для покрытий, с которыми непосредственно контактирует человек.

В целом выбросы в атмосферу соединений свинца предприятиями лакокрасочной промышленности составляют около 20 т. Эта цифра является оценочной, но сам порядок величины заслуживает того, чтобы провести детальную инвентаризацию использования и потерь соединений свинца в этой подотрасли.

Выбросы свинца стекольными предприятиями в целом по России оцениваются величиной порядка 100(200 т/год. Производство хрустальной посуды, оптического стекла типа «тяжелый флинт», деталей кинескопов, специальных свинцовых стекол для спайки с металлами и другими стеклами следует рассматривать как источники загрязнения окружающей среды, в первую очередь атмосферного воздуха, соединениями свинца. Потери свинца на таких предприятиях составляют 2-8% от массы вовлеченного в технологический процесс элемента. Концентрация свинца в отходящих газах при варке малосвинцового стекла составляет до 600 мг/м3.

В производство консервов (использование свинецсодержащих припоев при изготовлении жестяных банок) по приближенным оценкам на 1988 г. вовлечено от 100 до 200 т свинца. Несмотря на сокращение производства консервированных продуктов в 90-е годы, масса ежегодно поступающего в твердые бытовые отходы свинца в настоящее время может составлять десятки тонн. Еще большую опасность представляет возможность попадания свинца, содержащегося в припое, в продукты питания при хранении консервов (см. разд. 3.1).

Существенными источниками загрязнения окружающей среды свинцом и его соединениями являются предприятия оборонной промышленности. Так, монтажно-паечные работы обусловливают эмиссию свинца и его неорганических соединений в приземный слой атмосферы в целом по России в объеме 1 т/год. Лакокрасочные, пропиточные, эмалировочные работы и работы с применением компаундов обусловливают эмиссию свинца и его неорганических соединений до 150 т/год без учета составов с высоким удельным содержанием свинца, но имеющих ограниченное применение. Поступление свинца в окружающую среду происходит также при производстве свинецсодержащих боеприпасов, нанесении свинцовых покрытий и других специальных работах.

Полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) представляют собой мощные площадные источники загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, в том числе свинцом.

К собственно бытовым источникам поступления свинца в ТБО следует отнести отработанные свинцовые аккумуляторные батареи, потерявшие потребительские свойства провода и кабели, лакокрасочные покрытия (особенно выпущенные в прошлые десятилетия), изделия из хрусталя, свинцовых стекол, глазированную керамику, паяные изделия, в том числе и консервные жестяные банки, некоторые резиновые изделия. В продуктах мусоропереработки содержание свинца превышает таковое в земной коре от сотен до тысяч раз, т. е. достигает 0,16-1,6% весовых.

По экспертным оценкам на свалках, транспортных площадках и других местах по всей территории России в настоящее время находится до 1 млн. т свинца в отработанных аккумуляторах. При существующем положении с их переработкой эта величина возрастает на 50-60 тыс. т ежегодно.

По данным Госкомстата России в стране в последние годы в связи с падением уровня производства динамика выбросов свинца и его соединений в атмосферный воздух от стационарных источников имеет устойчивую тенденцию к снижению. Так, в 1992 г. свинца и его соединений было выброшено 1404 т, что на 6,9% меньше уровня 1991 г. В 1993 г. снижение выбросов составило 13,8% по сравнению с 1992 г. при общем выбросе в 1070 т; в 1994 г. ( 18,1% (876 т) к уровню 1993 г. и в 1995 г. ( 29,8% (616 т) к уровню 1994 г.

Тенденция снижения выбросов свинца и его соединений характерна для большинства субъектов Российской Федерации. Тем не менее, наряду со значительным сокращением выбросов в ряде регионов за 1991-1995 гг. (Псковская область - в 150 раз, Иркутская - в 130 раз, Архангельская - в 15 раз, Челябинская область и Ставропольский край - в 10 раз) есть области с устойчивым ростом выбросов свинца в атмосферу за тот же период (Мурманская и Амурская области - в 10 раз; Пермская область и Приморский край - вдвое и ряд других).

Из материалов 1995 г. следует, что 7 регионов Российской Федерации, на долю каждого из которых приходится более 1% от валового выброса свинца, в сумме выбрасывают около 95% всех выбросов свинца от стационарных источников в России.

Лидером по негативному воздействию на окружающую среду в этом аспекте является Свердловская область (68,7% всех выбросов). На территории этой области находятся 3 самых крупных источника выбросов свинца в стране: в городах Красноуральск, Кировград и Ревда.

Вклад различных отраслей промышленности в загрязнение атмосферного воздуха свинцом стационарными источниками оценивается, по данным Госкомстата России, следующим образом:

- цветная металлургия - 86,7%;

- машиностроение и металлообработка - 8,8%;

- черная металлургия - 1,4%;

- химическая и нефтехимическая промышленность - 0,5%;

- деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность - 0,3%;

- транспортные предприятия, пищевая промышленность, промышленность строительных материалов, электроэнергетика и топливная промышленность - по 0,1%;

- другие отрасли промышленности - около 1,8%.

Поступление свинца в поверхностные водные объекты со сточными водами имеет также тенденцию к снижению. В 1995 г., по данным Госкомстата России, свинца было сброшено в 3,1 раза меньше, чем в 1991 г. - 50,47 т (в пересчете на свинец). В 1995 г. не зафиксированы имевшие место в 1991 г. сбросы свинца в республиках Карелия, Мордовия, Карачаево-Черкесская и Удмуртия; в Тверской, Нижегородской, Саратовской, Ульяновской и Читинской областях.

Наибольшие темпы снижения сбросов свинца за последние 5 лет отмечены в Москве и Московской области (в 20 раз), Санкт-Петербурге и Ленинградской области (в 7 раз). Рост сбросов свинца наблюдается в Архангельской, Орловской и Иркутской областях, Республике Башкортостан, Приморском крае.

Анализ распределения сбросов свинца в водные объекты на территории России с учетом площади субъектов Федерации (рис. 3) показывает, что по этому виду нагрузки лидируют Ленинградская, Ярославская, Пермская, Самарская, Пензенская и Орловская области. Следует отметить, что показатели сбpосов свинца в повеpхностные водные объекты фpагментаpны, так как фоpмой отчетности N2 ТП-водхоз пpедусматpивается пpедставление ограниченного числа загрязняющих веществ. Таким образом, сброс свинца предприятиями, где свинец не является приоритетным загрязняющим веществом, статистикой не учитывается.

По Российской Федерации в 1995 г. на предприятиях образовалось 1,9 млн. т свинецсодержащих отходов, из которых:

- использовано на предприятиях - 8,00 тыс. т (0,42%);

- полностью обезврежено ( 0,96 тыс. т (0,05%);

- отправлено в места организованного захоронения - 52 тыс. т (2,73%);

- отправлено в места организованного хранения - 0,45 тыс. т (0,02%).

Прочие отходы остались на промплощадках предприятий, свезены на несанкционированные свалки, полигоны ТБО и т.п.

1.1.2. Нестационарные источники

По данным ГВЦ УВД ГАИ в 1995 г. в России насчитывалось 19,6 млн. автомобилей, в том числе - 14,7 млн. легковых, 4,2 млн. грузовых автомобилей и около 0,7 млн. автобусов.

Темпы прироста парка автомобилей за последний год составили в среднем по России около 12%. При этом в 1995 г. количество легковых автомобилей возросло на 15%, грузовых - на 1,5% и автобусов - на 5,7%.

За последние 5 лет состав парка автомобилей по видам используемого топлива практически не изменился. Количество автомобилей, использующих газ в качестве топлива, не превышает 2%. Доля грузовых автомобилей с дизельным двигателем составляет в среднем для России 28%, а автобусов - примерно 63%.

Суммарное поступление свинца в атмосферу от автотранспорта на территории России в 1995 г. оценивается величиной около 4 тыс. т. Пространственное распределение этих выбросов (рис. 4) показывает, что максимальная нагрузка свинца от выбросов автотранспорта приходится на Московскую и Самарскую области. За ними следуют Калужская, Нижегородская, Владимирская области и другие субъекты Федерации, расположенные в центральной части ЕТР и Северного Кавказа.

Наибольшие абсолютные выбросы свинца отмечаются в Уральском (685 т), Поволжском (651 т) и Западно-Сибирском (568 т) регионах.

54% общей массы свинца поступает в атмосферу от грузового транспорта.

В авиации использование этилированных бензинов марок Б-91/115, Б-100/130, Б-95/130 и др. самолетами типа АН-2, ЯК-18 и вертолетами типа КА-26 сопровождается годовой эмиссией свинца и его окислов в атмосферу в количестве 3,6-3,7 т/год (всем парком авиационной техники указанного класса).

В ракетно-космической технике основным источником свинцового загрязнения являются пиросредства. Наибольшее применение получили пиросредства (пиропатроны, разрывные болты, трубки дистанционного типа и др.), снаряженные капсюлями-детонаторами и электродетонаторами с инициирующим составом из азида свинца и тринитрорезорцината свинца (или стифаната свинца), при срабатывании которых в числе других вредных веществ выделяется свинец в парообразном состоянии. Общая эмиссия указанных соединений свинца составляет от 250 до 500 т/год.

К нестационарным источникам поступления свинца в окружающую среду следует отнести также охотничий промысел и любительскую охоту, в частности загрязнение окружающей среды свинцовой дробью. Оценочные расчеты свидетельствуют, что в целом по России ежегодно в водно-болотные угодья попадает до 1400 т свинца.

В табл. 1 приведены сравнительные данные по источникам загрязнения окружающей среды Российской Федерации свинцом. Анализ приведенных в ней материалов свидетельствует, что несомненным лидером в загрязнении свинцом всех компонентов природной среды России является автотранспорт (примерно 70% всех выбросов в атмосферу). Следует отметить, что данные Госкомстата России существенно занижены по сравнению с другими оценками выбросов свинца промышленными стационарными источниками.

Таблица 1

Характеристика источников свинцового загрязнения окружающей среды России в 1995 г. по отраслям и видам деятельности, т свинца