День шахтёра 2020
отмечаем здесь

Ртутное загрязнение. Актуальная экологическая проблема

Ярчайший пример массового отравления ртутью известен многим: он вошёл в историю как болезнь Минамата.

Минамата — залив в Японии, на побережье которого много лет существовали рыболовецкие посёлки. А ещё неподалёку работала химическая компания Chisso, использовавшая сульфат и хлорид ртути в производстве.

Защитный экран под сточные воды

Сточные воды предприятия, которые сбрасывались в печально прославившийся залив, содержали неорганическую ртуть и метилртуть. Соединения накапливались в тканях морских обитателей, которые служили пищей для местных жителей. Они-то и начали жаловаться на потерю чувствительности и онемение рук и ног. Рыбаки не могли двигаться не спотыкаясь, испытывали затруднения со зрением, слухом и глотанием. Многие из них умерли. Собственно говоря, стоит ли удивляться: ртуть в воду сбрасывали больше 30 лет.

Конечно, сегодня к соединениям ртути относятся с большей осторожностью. Но всё же они являются одними из самых известных производственных ядов. И экологическая опасность загрязнения природы этими опасными веществами от существующих и законсервированных предприятий, складов руды, отвалов, хвостохранилищ в настоящий момент существует — проблема эта не решена.

Проблема мирового масштаба

«Ртутная проблема» актуальна для всего мира. По данным доклада Программы ООН по окружающей среде (UNEP), многие районы Азии, Африки и Южной Америки подвержены высокой опасности ртутного загрязнения. Называемые причины — «кустарная» золотодобыча и растущая индустриализация.

Что качается индустриализации, то здесь яркий пример — это Китай. Здесь активно развивается золотодобывающая и золотоперерабатывающая промышленность, причём работает она на активированном угле.

Авторы доклада видят причину того, что в окружающую среду уже попало достаточно большое количество этого опасного для здоровья металла, а перерабатывать весь заражённый грунт для извлечения из него ртути — довольно проблематично.

Укладка противофильтрационного экрана

Среди районов, в которых эта опасность приобрела особенно острый характер, ООН называет страны Латинской Америки и субэкваториальной Африки.

Здесь площадь территории, отравленной ртутью в результате добычи золота на мелких приисках и шахтах, удвоилась за последние восемь лет. Такие данные приводит BBC.

Упомянутые выше источники являются основными «поставщиками» ртути в воду и почву. 35% выбросов приходится на небольшие прииски и 24% — на сжигание угля. Существенный ущерб наносит электронный мусор, а также стоматологические клиники (несколько сотен тонн ртути ежегодно уходит на производство пломб).

Стоит добавить к этому списку старые, законсервированные предприятия, хвостохранилища, объекты химических и металлургических комплексов.

Да, они, как правило, находятся вдалеке от населённых пунктов, но километры проблему не решают: вместе с грунтовыми водами и пылью ртуть распространяется на большие расстояния.

В качестве подтверждения этого тезиса — накопленное ртутное загрязнение Арктики. Специалисты ООН говорят, что ежегодно в этот регион попадает порядка 200 тонн металла.

Ртутное загрязнение территорий в России

Ликвидация последствий экологически опасных очагов — объектов загрязнения ртутью — одна из самых актуальных задач, стоящих перед нашим государством на сегодняшний день.

Актуальной экологической проблемой является распространение пыли от радиационных отвалов пустой породы, забалансовых руд и техногенных образований, в том числе старых хвостохранилищ.

А теперь к цифрам. Обогатительные фабрики, металлургические заводы и ТЭЦ ежегодно отправляют более 10 км3 твёрдых и жидких отходов на хвостохранилища и очистные сооружения. В случае сточных вод в год сбрасывается до 20 млн т растворённых веществ на сухой остаток, в том числе более 8 млн т хлоридов, 6 млн т сульфатов, 0,13 млн т нитратов.


К слову

полезные компоненты, содержащиеся в отвалах, хвостохранилищах, отстойниках, сточных водах, являются вторичным сырьём для предприятий металлургической и химической промышленности.

Укладывание противофильтрационного экрана

Ситуация дополнительно осложняется тем фактом, что повсеместно наблюдается утечка осадочных прудов, хвостохранилищ и прудов из-за плохой гидроизоляции. К сожалению, промышленное применение находит и возведение гидротехнических сооружений без гидроизоляции: таким образом предприятия пытаются сократить расходы.

Одна из причин такого положения дел в России — недостаточная информированность специалистов отрасли.

Во-первых, относительно нарушений строительных норм и правил при проектировании, строительстве и консервации предприятия. А во-вторых, о свойствах и возможностях материалов для гидроизоляции.

Проблему извлечения ртути из грунтов можно решить. Достаточно покрыть надёжной гидролизоляцией загрязнённые ртутью участки поверхности, создать под поверхностью геомембраны некоторое вакуумное разряжение и конденсировать этот опасный металл из отходящего из-под геомембраны воздуха. Разумеется, процесс извлечения ртути очень долгий, поэтому необходимы достаточно надёжные и долговечные геомембраны.

Технологии и материалы

Основная сложность устройства хвостохранилища — создание гидроизоляционных слоёв.

При использовании геомембран, в частности на полиэтиленовой основе, применяются строительные нормы и правила СН551, в которых чётко оговорено, что для опасных производств необходимо использовать двойной слой плёнки с фильтрующим слоем между слоями или допускается замена одного слоя плёнки слоем глины с определённым коэффициентом фильтрации толщиной не менее 0,6 м.

В то же время толщина полиэтиленовых геомембран должна быть не менее 2,5–3 мм. Это требование регулярно нарушается, что приводит к значительным убыткам для бизнеса и нарушениям экологической составляющей производства. К тому же полиэтилен не очень предназначен для нашего климата, быстро разрушается при перемене температур и сильном ветре.

Геомембрана на основе стирол-бутадин-стирола с битумным наполнителем (СБС-эластомеры) демонстрирует заметно лучшие результаты. Сегодня на рынке представлены геомембраны, состоящие из пяти взаимосвязанных слоёв, каждый из которых выполняет свою особую функцию. При их использовании даже не требуется применение геотекстиля и подобных материалов.

СБС-эластомеры сегодня активно используются при строительстве гидротехнических сооружений, дамб, плотин, водохранилищ, прудов-отстойников, отстойников, хвостохранилищ. обогатительных фабрик и гидрометаллургических заводов, площадок для кучного выщелачивания металлов, хранения промышленных и бытовых отходов, высокотоксичных химических и радиоактивных — в том числе.

К тому же СБС эластомеры тяжелее воды, обладают нулевым коэффициентом теплового расширения, длительным сроком эксплуатации.

Эти качества особенно важны для нашего резко континентального климата и для долговечности гидротехнических сооружений, а также для ликвидации последствий заражения опасными веществами грунтов и территорий.


Текст: А. Якунин, Ж. Меглен, И. Мисар, Е. Ахметов

Читайте так же: 5 экологических катастроф в России 2018-2019

Понравился материал? Подпишитесь
на отраслевой дайджест и получайте подборку статей каждый месяц
.

Статья опубликована в журнале Добывающая промышленность №4, 2019

Подпишитесь
на ежемесячный дайджест актуальных тем
для специалистов отрасли.

Исключительно отраслевая тематика. Никакого спама 100%.