Городки. Мирная жизнь военных городков

Критерии выбора технологий реабилитации загрязненных городских территорий (на примере военных городков)

Процесс реформирования Вооруженных сил РФ сопровождается передачей части военных городков для гражданского использования. В связи с этим остро стоят вопросы реабилитации таких территорий и перспективы их дальнейшего использования с учетом существующих экологических и социально-экономических проблем.

Рассмотрим основные типы загрязнений, критерии выбора методов очистки загрязненных городских территорий и связанные с ними вопросы развития в РФ рынка экологических услуг.

Анализ информации из официальных источников об экологической обстановке на территории военных городков показал наличие следующих основных типов загрязнений: нефтепродукты, выбросы котельных, сбросы коммунальных и производственных объектов, наличие свалок ТБО, иловых карт и шлакоотвалов.

Результаты этого воздействия на окружающую среду проявляются в существенном изменении свойств загрязненных грунтов, геохимического фона, теплового и электромагнитного баланса территорий.

Среди существующих методов очистки почв, грунтов, поверхностных и подземных вод от загрязнений только часть может быть использована в условиях военных городков. Для оптимизации оценки экологической безопасности применения этих методов на таких территориях необходимо учитывать их влияние на системы жизнеобеспечения, инженерные сооружения, человека и биологические сообщества городка; эффективность и целесообразность применения метода, возможность использования в комплексе с другими методами очистки.

Проведенная автором оценка российского рынка экологических услуг и современных технологий реабилитации окружающей среды показала, что на рынке присутствует более 300 российских и зарубежных компаний. Основная часть ориентируется на оказание услуг по оценке воздействия на окружающую среду хозяйственной и иной деятельности человека (ОВОС), разработке томов ПДВ, ПДС, ПНЛРО и около 30% предлагают услуги по очистке почв и поверхностных водоемов от загрязнений нефтью, нефтепродуктами и ТБО. Основная часть из представленных на рынке компаний обладает патентами на методы реабилитации окружающей среды.

Проведенный анализ показал, что российский рынок экологических услуг находится в стадии формирования, что подтверждается оценками итальянских исследователей. Вероятно, медленное формирование рынка экологических услуг обусловлено тем, что реабилитацию окружающей среды в Российской Федерации проводят за счет бюджетных средств специализированные организации, обладающие современной техникой и технологиями очистки и восстановления окружающей среды. Среди них такие, как НПО «Радон», специализированные структуры МО РФ, МЧС РФ, НИЦ «Экогеология» НРБ МПС России (г. Новосибирск) и ряд научно-исследовательских институтов и центров.

Сбор и обработка данных о существующих и применя-емых в России технологиях очистки почв, грунтов, поверхностных и подземных вод показали, что для реабилитации загрязненных территорий используется комплекс физических, химических, физико-химических и биологических методов.

Для борьбы с загрязнениями почвы, грунтов, поверхностных и подземных вод применяются два принципиально различных подхода. Первый из них, очистка, предусматривает непосредственное удаление вредных компонентов из объекта очистки тем или иным способом. Второй подход основан не на удалении, а на подавлении активности вредного компонента (детоксикации), например, путем его нейтрализации, разложения (деструкции), связывания, локализации.

Перспективной является методология очистки территорий от загрязнений, основанная на активизации природных механизмов самоочистки экосистем. В основе этих методов лежат процессы абиотического или биотического превращения химических веществ:

а) физические процессы массопереноса: разбавление (перемешивание), вынос загрязнителей за пределы экосистемы, испарение, сорбция, бионакопление;

б) микробиологическая трансформация;

в) химическая трансформация: гидролиз, фотолиз, окисление и др.

К абиотическим превращениям относятся окислительные и восстановительные процессы, гидролиз, фотохимические реакции, реакции между самими посторонними веществами и т. п. К биотическим превращениям относятся ферментативная детоксикация (например, тяжелых металлов), ферментативное окисление, разложение, восстановление и т. п. Органические вещества окончательно выводятся из окружающей среды лишь в результате их минерализации, т. е. разложения органических соединений до диоксида углерода, воды и других небольших неорганических молекул (например, СO, HCI, 3NH и т. п.). Разные соединения обладают различной нежелательной устойчивостью к минерализации.

Выделяют 4 типа методов, систематизируемых по природе основного оказываемого на грунт воздействия - физические, физико-химические, химические и биологические. При выборе методов и их интегрирования в комплекс мероприятий необходимо оценивать основные недостатки и достоинства каждого типа методов при использовании их в условиях плотного проживания населения.

Физические методы очистки городских территорий предусматривают использование различных физических полей (теплового, электромагнитного, механического, гидродинамического и акустического) для удаления, деструкции, иммобилизации, локализации и дезактивации загрязнений грунтов. Однако в условиях городской застройки применение механического и гидродинамического воздействия, не оказывая существенного влияния на биоту, может привести к нарушению в работе инженерных сооружений и коммуникаций городка. Жесткие ПДК по электромагнитному излучению и акустическому воздействию ограничивают возможности применения методов с использованием волновых полей (электромагнитного, акустического и др.) в зоне жилой застройки. Рекультивация очищенных этими методами территорий и дальнейшая утилизация продуктов очистки требуют дополнительных капиталовложений.

К физико-химическим методам очистки территорий военных городков относятся способы, основанные на использовании процессов массопереноса, ионного обмена и сорбции. Наиболее распространены защитные экраны, барьеры и стенки, позволяющие эффективно улавливать и связывать основные группы загрязнителей, в том числе тяжелые металлы, углеводороды, радионуклиды. Использование этих методов не оказывает негативного влияния на городские коммуникации и другие сооружения или улучшает условия их эксплуатации за счет снижения агрессивности грунтов и подземных вод. Однако достигнутые результаты нестабильны из-за обратимости  процессов ионного обмена и сорбции загрязнений в неустойчивой геохимической и геофизической обстановке городка. Эти методы могут быть эффективно использованы только в качестве оперативных мероприятий для связывания аварийных выбросов загрязнений с последующей доочисткой объектов окружающей среды.

Спецификой реализации перечисленных способов очистки почвы, грунта, поверхностных и подземных вод от загрязнений является то, что они, как правило, должны осуществляться in situ (за исключением случаев, позволяющих извлекать загрязненные почвы и грунты и очищать их в нарушенном сложении). Поэтому технология их реализации должна предусматривать возможность искусственного воздействия на значительный объем загрязненного массива породы, почвы, подземных и поверхностных вод, в том числе глубинного воздействия. Для этих целей могут подходить поля механических и гидродинамических напряжений, электрическое и магнитное поля, а также различные инъекционные способы воздействия.

Химические методы очистки городских территорий основаны на использовании результатов химического взаимодействия очищающих реагентов и загрязняющих веществ в поверхностных и подземных водах, массивах почвы и грунта. Однако геохимическая и геофизическая обстановка на территории военных городков нестабильна: образующиеся в результате химического взаимодействия малоподвижные, менее токсичные вещества могут изменять свои свойства и становиться потенциально опасными. Эти методы могут быть использованы в условиях городка, однако существует реальная опасность попадания продуктов реакции в трофические цепи биологических сообществ и непосредственно в системы жизнеобеспечения военного городка. Возможно изменение коррозионной активности грунта, почвы, поверхностных и подземных вод и, как следствие, разрушение подземных коммуникаций и фундаментов зданий. Химические методы очистки, основанные на иммобилизации экотоксикантов, малоэффективны в условиях городка с изменяющейся геохимической обстановкой. Поэтому при проектировании мероприятий по реабилитации и рекультивации таких территорий необходимо предусматривать системы мер, при которых иммобилизованные загрязнения подвергаются доочистке другими методами.

Чаще всего в России для очистки почвы, грунта и поверхностных вод от нефти и нефтепродуктов используют биопрепараты «Деворойл» (РАН), «Биоприн (Олеоворин)» (ВНИИСинтезбелок), «Путидойл» (ЗапСибНИГНИ), «Руден» (НИИ генетики), «Сойлекс» («Полиинформ», Санкт-Петербург), микробно-ферментные составы «Микрозим»TM. Препараты эффективно окисляют нефтепродукты, ароматические углеводороды в температурном диапазоне 15 - 45°С при значительных начальных концентрациях загрязнений в почве и грунте.

Биологические методы реабилитации и санации территорий военных городков включают биоаккумуляцию экотоксикантов с помощью растений и биодеградацию загрязнений путем внесения культур микроорганизмов или активизации аборигенной микрофлоры. Эта группа методов находит широкое применение за счет своей экологической безопасности и минимального влияния на окружающую среду. Однако при их применении необходим постоянный санитарно-гигиенический контроль над ареалом распространения и численностью, метаболизмом и мутациями вносимых штаммов, а также возможными путями их попадания в водозаборы и сельскохозяйственную продукцию, доступную населению.

Отсюда следуют особые требования, предъявляемые к способам очистки территорий от загрязнений:

Проведенный анализ применяемых технологий очистки почвы, грунта, поверхностных и подземных вод показал, что в основном преобладают комплексные системы реабилитации, включающие механические методы подготовки загрязненных почвы и грунта и биологические методы деструкции или сорбции загрязняющих веществ.

На территории военных городков любая группа существующих методов реабилитации территорий может быть эффективно применена только в комплексе с другими. Рациональная интегрированная технологическая схема реабилитации загрязненных территорий в каждом случае должна разрабатываться на основании подробных геохимических, инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий. Детальная изученность территории по разработанной методике оценки экологических условий необходима при передаче военных городков в гражданское использование для разработки проекта интегрированной системы реабилитации загрязненных территорий.

В сложившихся экологических условиях применение методологии и методики экологической оценки и использование ее результатов как основы для реабилитации территории - наиболее перспективный подход к решению проблем подготовки загрязненных территорий бывших военных объектов под жилую застройку или рекреационные зоны.

Работа выполнена в рамках проекта ТАСИС «Передача бывших военных территорий для гражданского использования» (EuropeAid/120026/C/SV/RU).

Некрасова Марина Александровна - кандидат  геолого-минералогических наук