Экологические проблемы Урала: Магнитогорск, радиация и другие

Экологические проблемы Урала непосредственно связаны с его промышленным развитием и отсутствием должного внимания к внедрению эффективных технологий очистки. Все это происходило в течение многих десятилетий. Металлургическая промышленность была создана на Урале более двух веков назад. Семьдесят лет назад при поддержке США и Запада был создан город Магнитогорск для добычи железной руды. Он стал символом промышленности региона, а кроме того – символом загрязнения воздуха. 

Общая глобальная проблема экологии Урала

Уральский экономический район включает 5 областей (Свердловская, Челябинская, Пермская, Оренбургская и Курганская) и 2 Республики (Башкортостан и Удмуртия). По уровню развития промышленное производство Урала разделил второе место среди одиннадцати экономических регионов России. Страна характеризуется традиционно промышленной специализацией в области горного дела, металлургии. Бесконтрольный рост огромных промышленных предприятий, большинство из которых устарели, привели к сильному загрязнению окружающей среды.

По суммарному выбросу загрязняющих веществ в атмосферу из стационарных источников Урал занимает лидирующие позиции в стране. В 1990-1995 годах выбросы составляли 22-26% от общего объема выбросов в России. При этом около 60% приходится на Свердловскую и Челябинскую области. Это и порождает экологические проблемы Северного Урала и остальной части региона.

После развала СССР и естественного снижения промышленного производства, с 1990 по 1995 год общий объем выбросов твердых частиц на Урале снизился с 8,34 до 4,95 млн т в год. Главной причиной этого была приостановка работы многих предприятий, а не разработка и внедрение очистных сооружений и технологий.

Из-за высоких выбросов загрязняющих веществ, загрязнение воздуха в крупнейших промышленных городах Урала превышают общероссийские предельно допустимые нормы. Каждый год в Минприроды России бьют тревогу относительно следующих уральских городов:

1. Пермская область – Березники, Губаха, Пермь;
2. Свердловская Область – Екатеринбург, Каменск-Уральский, Нижний Тагил;
3. Челябинская Область – Челябинск, Магнитогорск;
4. Курганская область – Курган.

Именно в них отмечается наибольший уровень загрязнения атмосферного воздуха. Средние годовые концентрации бенз(а)пирена, формальдегида или азота оксиды в этих городах превышают российские нормы в 2-10 раз. Это означает, что более чем 60% населения Урала проживают в условиях, не соответствующие санитарным нормам.

Экология Магнитогорска

Магнитогорск недавно был объявлен в 90-х годах зоной экологического бедствия.

Магнитогорск – это город с населением 465 000 человек, который задыхается под совокупной нагрузкой загрязнение от 70-летнего устойчивого производства чугуна и стали с использованием несовершенных очистных технологий. Главным предприятием и главным работодателем в городе является акционерное общество «Магнитогорский металлургический комбинат», которое может похвастаться своей историей непрерывного роста продукции всех видов металлических изделий.

Город, как указано выше, стал символом загрязнения воздуха и окружающей среды. Его пример характерен для многих предприятий региона. Устойчивая интенсификация производственных процессов достигла в Магнитогорске своего пика в 1989 году, когда разными заводами города было произведено 7,4 млн т кокса, 11,7 млн т чугуна, 16,1 млн т стали и 11,9 млн т проката.

Большинство из этих предприятий было построено в 1930-х годах и эксплуатировались с небольшими затратами. На них не проводили практически никаких модификаций, чтобы предупредить или снизить сопутствующее увеличение выбросов токсичных веществ в окружающую среду.

Магнитогорский металлургический комбинат представляет собой комплексную систему с агломерацией заводов, коксовых и доменных печей, а также печей основного кислорода, прокатные линии и отделочные мастерские.

Как и остальные подобные предприятия в других странах (например, Питтсбург и Гаты в США, провинция Гамильтон в Канаде), Магнитогорск приобрел дурную славу, связанную с красными или коричневыми осадками. Так, в 1989 году выбросы токсичных отходов в этом городе составляли в среднем около 1800 кг на каждого его жителя.

Основные загрязняющие вещества, выбрасываемых в результате различных процессов производства стали, содержат никель, кадмий, коксовые газы бенз(а)пирена, а также SOх, NOх, и другие. Большинство из этих загрязняющих веществ не разлагаются быстро и естественным способом. Поэтому неудивительно, что Магнитогорск недавно был объявлен в 90-х годах зоной экологического бедствия.

Токсичные загрязнители нанесли значительный ущерб здоровью местных жителей. Особенно уязвимыми являются дети и женщины. Исследования заболеваемости и смертности, проведенные в этих областях, указывали на серьезные основания для беспокойства по поводу состояния здоровья населения, а именно:

1. С 1992 по 1996 году рождаемость в Магнитогорске упала с 10,2 до 8,3 на 1000 человек;
2. Бесплодие увеличилось на 170% (с 1,3 до 3,5 на 1000 человек);
3. Количество преждевременных родов повысилось на 16%;
4. От анемии и нарушений функции почек, диабета в начале беременности или гематологических нарушений страдали до 50% беременных женщин.

Отмечалось увеличение патологических процессов у новорожденных, включая дефекты центральной нервной системы, сепсис, врожденные пороки сердца, дефекты почек и мочевыводящих путей. Рост показателей заболеваемости сопровождался увеличение младенческой смертности (на 50%).

Онкологические заболевания в регионе фиксируются на уровне 360 ежегодных случаев на 100 000 человек.  В 1971 году этот показатель был в 1,5 раза ниже – 236,2 случая на 100 000 человек.

Пути решения экологических проблем Магнитогорска

Так не могло продолжаться бесконечно, населению региона угрожала реальная катастрофа с тотальным вымиранием, требовались срочные меры. Они были приняты, результатом чего стало исключение в 2018 году Магнитогорска из перечня населенных пунктов с наиболее загрязненным воздухом. Ожидается, что уже к 2025 году в городе и регионе будут фиксироваться низкие показатели вредных веществ в атмосфере.

Это стало возможно в результате внедрения Магнитогорским металлургическим предприятием очистных технологий. В частности, только в 2017 году было реализовано до 70 экологических мероприятий. За период 2000-2018 годов на эти цели потрачено около 60 млрд р.

В строй вводятся новые производства, такие как аглофабрика, которая оснащенной современными технологиями. Такое производство не только работает с повышенной эффективностью, но и характеризуется сниженными показателями выбросов, а именно:

1. Пыли в агломерационном производстве – на 50%;
2. Диоксида серы — на 75%;
3. Бенз(а)пирена — на 96%.

Инвестиции в природоохранные мероприятия комбината увеличиваются. В том же 2017 году их прирост превысил 25%, достигнув почти 9 млрд р, достигнув следующих результатов:

1. Снижение выбросов вредных элементов и соединений в воздух более, чем 1 000 т в сравнении с 2016 годом;
2. Прекращен сброс сточных вод в водохранилище, комбинат внедрил замкнутую систему водоснабжения, используя 100% отработанной воды в производстве;
3. Снизился объем размещаемых отходов в 2018 году более, чем на 9% или на 122 000 т.

Запланированные меры по технологической перестройке на металлургическом комбинате планируют снизить загрязнение воздуха до 2025 года на уровень в 5 единиц. Для этого уже проведены следующие мероприятия

1. Реконструированы сероулавливающие установки в аглоцехе – размер инвестиций превысил 4 млрд р.;
2. Модернизирована газоочистная установка в электросталеплавильном цехе – размер инвестиций 1,9 млрд р.;
3. Построена система аспирации литейных дворов доменных печей, на что потрачено 1,2 млрд р.

Кроме того, уже в 2019 году начали строить комплекс новой коксовой батареи, которую должны ввести в строй в 2021 году. Ее мощности в 2,5 млн т в год позволит закрыть 5 действующих аналогичных батарей, что снизит объем ежегодных выбросов более, чем на 11 000 т.

Также намечен запуск новой доменной печи, что позволит закрыть работу трех старых. В результате выбросы уменьшатся еще почти на 7000 т.

Производственное объединение «Маяк»

Экологические проблемы Южного Урала характеризуются выбросами в атмосферу и окружающую среду не только отходов металлургии, но и радиоактивных веществ.

В 1957 году в СССР произошла крупная ядерная авария. В результате более 200 человек погибли и почти полмиллиона были подвергнуты воздействию радиации. В течение многих лет советские власти скрывали правду о событиях из Челябинской области. Правительство не признавало катастрофу до 1992 года.

Производственное объединение «Маяк» оставался секретным исследовательским объектом до 1992 года, обозначенным как Челябинск-40, Челябинск-65 и Озёрск-817. Тщетно было искать это место на картах. Сам комплекс расположен в 70 км к северу от Челябинска, а ближайший город – Озерск. Во времена СССР это был крупнейший химический завод по производству расщепляющихся материалов для советского ядерного оружия.

По сей день здесь находятся ядерные реакторы, заводы по переработке и хранилища радиоактивных отходов. В прошлом были большие экологические катастрофы, связанные с неконтролируемыми выбросами радиации.

Начало строительства химического комплекса датируется 1945 годом. Первый ядерный реактор в СССР был построен в Маяке. Он был запущен 19 июня 1948 года. Вскоре после этого из всего выработанного урана произведена первая советская атомная бомба, которая была взорвана 29 августа 1949 года на полигоне в Семипалатине. Реактор был окончательно выключен в 1987 году.

Помимо реакторов, в комплексе также имеются перерабатывающие заводы. Они занимаются переработкой и обогащением изотопов для военных целей, а с 1976 года также для гражданских целей, то есть, например, в качестве топлива для ледоколов.

На территории комплекса было также пять заводов по производству топливных установок для реакторов типа МОХ (из диоксида плутония и диоксида урана). Два из них были закрыты, два все еще работают сегодня, а пятый так и не был завершен.

Кыштымская катастрофа и свалка

В 1949-1951 годах радиоактивные отходы выливались в реку Теча.

Технологические процессы, особенно используемые в военных и технологических целях, привели к образованию огромного количества радиоактивных отходов. Эти отходы разделялись на жидкие и твердые, а в отдельных состояниях: на низко активные, средне активные и высокоактивные.

В 1949-1951 годах все жидкие отходы выливались прямо в близлежащую реку Теча. Ее вода течет через Исеть, Тобол, Иртыш и Обь в Карское море. Речная система имеет общую длину около 1000 км. В то время, когда было обнаружено, что слив отходов в реку загрязнил такую ​​огромную территорию, отходы были перекачаны в близлежащее озеро Карачай.

Чтобы избежать дальнейшего загрязнения воды, было решено построить там особую систему водохранилищ. В 1953 году была построена временная свалка. Радиоактивные отходы до сих пор хранятся в контейнерах различных конструкций, как металлических, так и бетонных. Они систематически подвергаются процессу остекления.

В 1957 году на этом месте произошел второй самый серьезный ядерный инцидент в мире после Чернобыля, когда произошел взрыв и загрязнение резервуара с жидкими отходами производства плутония. Это привело к выбросу радиации на площади более 35 000 км².

Проблемы водохранилищ и подземных вод

Первое водохранилище было создано в 1951 году путем строительства плотины под озером Кызылташ. Другие резервные резервуары были созданы аналогичным образом в 1956, 1963 и 1964 годах. В течение нескольких лет уровень воды в Тече постоянно повышается, и в случае наводнения региона может столкнуться с экологической катастрофой в беспрецедентных масштабах.

В конце 1951 г. все отходы (в том числе высокоактивные) были перекачены в резервуар № 9, то есть в озеро Карачай. Эта практика продолжалась до конца 1953 года, когда высокоактивные отходы стали складировать на временной свалке завода. С тех пор в озеро выливаются только отходы среднего уровня.

Загрязнение подземных вод было вызвано тем, что в течение многих лет радиоактивные отходы попадали в резервуар. Он расположен на площади около 10 км² с линзовидной формой и глубиной до 100 м. Одновременно с подземными водами радиоактивное загрязнение перемещалось на север и северо-восток — к водохранилищам № 2 и № 3 и реке Мишеляк.

Озеро Старе Блото, которое находится в 5 км к северу от озера Карачай, было создано путем строительства земляной плотины. Он имеет емкость 35 000 м³ и площадь 0,17 км². В него вылили средне активные радиоактивные отходы. Его загрязнение в 1990 году составило 4000 ТБк (терабекерели).

Международный инцидент 2017 года

В октябре 2017 года итальянские ученые заметили всплеск радиоактивного рутения-106. Затем он был обнаружен во многих европейских странах, а также в Азии, на Аравийском полуострове и даже в Карибском бассейне.

Исследователи обнаружили, что источником, который, как считается, является объект «Маяк», была не авария на реакторе, а инцидент на заводе по переработке ядерного топлива. По данной информации Ростехнадзор провел проверку с 26 октября по 3 ноября. Никаких нарушений выявлено не было.

Заключение

Описанные выше экологические проблемы уральского региона – это их небольшая, но значимая часть. Примечательны не только причины загрязнений и их последствия, но также проводимые мероприятия по очистке от загрязнений, которые привели к ощутимым результатам. Ожидается, что в ближайшем будущем угроза экологических катастроф в регионе будет снижена к минимуму.