Аспирантка ИРНИТУ Анастасия Шатрова изучает возможные экологические риски и динамику изменения состояния окружающей среды в районе Солзанской промышленной площадки Байкальского ЦБК.

Первые результаты работы она представила на Всероссийской конференции молодых ученых "Современные проблемы геохимии - 2018", которая состоялась 29 мая - 2 июня в Институте геохимии имени  Виноградова СО РАН.

Как сообщила младший научный сотрудник лаборатории экологического мониторинга природных и техногенных сред Иркутского "политеха" Анастасия Шатрова, к 2017 году в России было выявлено свыше 300 объектов, опасных для окружающей среды. Они являются источником потенциальной угрозы жизни и здоровью 17 млн человек. При этом основную массу составляют отходы физико-химической очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности, представленные коллоидными осадками шлам-лигнина. Одним из таких примеров являются накопленные отходы ОАО "БЦБК".

"Для оценки возможных экологических рисков и динамики изменения состояния окружающей среды в районе карт-накопителей бывшего Байкальского целлюлозно-бумажного комбината в 2013-2017 годах отбирались и анализировались пробы почв, растений, подземных и надшламовых вод, осадков.

Исследования проводились в аккредитованной лаборатории экологического мониторинга природных и техногенных сред ИРНИТУ, оснащенной современным аналитическим оборудованием. Содержание металлов в пробах определяли с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии и методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, органические вещества исследовались на анализаторе жидкости "ФЛЮОРАТ-02-3М", а также с применением газовой хроматомасс-спектрометрии на приборе GCMS - QP2010 Plus.

В ходе экспериментов было установлено, что содержание некоторых загрязняющих веществ в почвах на порядок превышает нормативные показатели и региональный фон химических элементов.

Новый мониторинг показал, что состояние объектов окружающей среды в значительной степени соответствуют анализу, проведенному пять лет назад. Среднее отклонение не превышает 15%. На основании имеющихся результатов мы сделали предположение о некоторой стабилизация содержания загрязняющих веществ в природных объектах и возможном достижении их максимальной концентрации.

Однако это не говорит о наступлении какого-то стабильного экологического баланса, поскольку его нарушение возможно в любое время под воздействием извне природных или техногенных факторов (сель, землетрясение, использование необдуманных технологический решений)", - отметила Анастасия Шатрова. 

С помощью программы Surfer молодой ученый построила схемы распределения суммарного показателя загрязнения почв на Солзанской промплощадке. Выяснилось, что наиболее загрязненным является грунт вблизи карт-накопителей №4-7. По мнению Анастасии Шатровой, это связано с тем, что на поверхности данных карт размещены отходы мелкодисперсных зол БЦБК и ТЭЦ, которые за счет выветривания мигрируют с поверхности карт в окружающую среду. "Проведены исследования почв на фитотоксичность и биотоксичность. В качестве объектов были выбраны кресс-салат и водоросли (хлорелла, дафнии), - рассказала младший научный сотрудник. - Исследования на фитотоксичность показали, что по сравнению с контролем всхожесть семян кресс-салата, выращенного на водной вытяжке из почвы, отобранной на площадке БЦБК, снижается на 15-40%. В зависимости от точки отбора страдает и корневая система. Средний размер корней у кресс-салата, выращиваемого на дистиллированной воде, составляет 8,9 см, на почве - 2,1 - 4,3 см. Наиболее токсичной оказалась водная вытяжка, отобранная вблизи карт-накопителей №4-7, что коррелирует с суммарным показателем загрязнения почв, который относит грунт к умеренно-опасной категории".

По данным Анастасии Шатровой, для получения более полной информации о влиянии карт-накопителей Солзанской промплощадки завода на объекты окружающей среды необходимо провести ряд дополнительных специализированных исследований.

"Крайне актуальной задачей является разработка экологически безопасной технологии утилизации коллоидных осадков. Совместно с коллегами из лаборатории экологического мониторинга природных и техногенных сред мы определили морфологический и элементный состав осадков. Данные исследования впервые позволили провести систематизацию, которая легла в основу технологии переработки осадков шлам-лигнина.

Отходы первой группы состоят из органики, содержащей коллоидные осадки шлам-лигнина. Здесь эффективно использовать технологический процесс рекуперации. Ко второй группе органоминеральных отходов, состоящих из верхнего слоя зол ТЭЦ (до 2 м) и нижнего слоя, представленного коллоидными осадками шлам-лигнина (до 2,5 м), применима послойная рекуперация. В результате получается сырьевая смесь для изготовления цемента марки М-400. Отходы третьей группы, состоящие из зол ТЭЦ, могут также использоваться в качестве компонента для изготовления цемента, в дорожном или строительном производстве", - пояснила Анастасия.
Разработанная в ИРНИТУ экологически безопасная технология переработки осадков карт-накопителей БЦБК состоит из двух основных этапов работ. "Первая стадия, направленная на создание условий протекания процессов естественного вымораживания коллоидных осадков, выполняется в холодное время года. Она заключается в удалении с поверхности карт-накопителей снежного покрова, препятствующего промерзанию осадка. Мы предлагаем делать это с помощью тепловой машины АИСТ-5ТМ. Кроме того, образовавшийся лед поможет убрать гусеничная техника (мини-погрузчики Bobcat, ледорубные установки). Снег и лед можно складировать в отстойниках КОС Байкальского ЦБК", - уточнила исследователь.

Второй этап работ реализуется в теплое время года и заключается в непосредственной переработке осадков в зависимости от их морфологических и физико-химических свойств и состава.
По мнению аспирантки ИРНИТУ, предложенная экологически безопасная технология утилизации накопленных коллоидных осадков БЦБК позволит снизить экологическую нагрузку на окружающую среду, а также предотвратить социально-экологическую катастрофу, которая может возникнуть вследствие прорыва дамб карт-накопителей.

Работа Анастасии Шатровой выполнена в рамках ФЦП "Охрана озера Байкал и социально-экономическое развитие", госпрограммы Приангарья "Охрана окружающей среды на 2014 - 2020 годы" и хозяйственно-договорной темы по проекту "Реализация мероприятий по ликвидации негативного воздействия отходов, накопленных в результате деятельности ОАО "БЦБК". Над последним проектом ИРНИТУ работает совместно с Росгеологией.

Людмила Портнова