Трансграничный и транслокальный перенос загрязнителей как фактор экологического состояния территории России

Работа посвящена рассмотрению экологического состояния территории Российской Федерации с точки зрения трансграничного и транслокального переноса загрязняющих веществ. В ходе работы были проанализированы данные о трансграничном переносе загрязняющих веществ в атмосфере и гидросфере на территории Европейской части России, азиатской части России, Российского Дальнего Востока, а также отмечены предпринимавшиеся пути решения путем заключения международных соглашений. Работа защищена с оценкой "отлично". ...

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТРАНСГРАНИЧНОГО И ТРАНСЛОКАЛЬНОГО ПЕРЕНОСА ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ
1.1. Понятия о трансграничном и транслокальном загрязнении
1.2. Экологическая характеристика атмосферы и гидросферы с точки зрения участия в трансграничном и транслокальном переносе загрязнителей
2. ВЛИЯНИЕ ТРАНСГРАНИЧНОГО И ТРАНСЛОКАЛЬНОГО ПЕРЕНОСА ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕРРИТОРИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
2.1. Трансграничный перенос загрязнителей для территории РФ
2.2. Транслокальный перенос загрязнителей для территории РФ

Актуальность темы исследования. В настоящее время во всем мире все большую значимость приобретает проблема оценки трансграничного загрязнения. Особое внимание этому уделяют в Европе из-за высокой концентрации промышленного производства на небольшой площади территории с высокой плотностью населения. В результате были приняты конвенции о трансграничном загрязнении: «О трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния» (1979 г.), «По предотвращению загрязнения моря сбросами отходов и других материалов» (1972 г.), «Базельская международная конвенция о контроле за трансграничными перевозками опасных отходов и их удалением» (1989 г.), «По защите Черного моря от загрязнения» (1992 г.), «О трансграничном воздействии промышленных аварий» (1992 г.), а также другие международные конвенции и со глашения. Однако эффективность механизма работы данных конвенций не настолько значительна, чтобы существенно уменьшить влияние трансграничных переносов на экологическое состояние окружающей среды рассматриваемого государства. Уровень производства наращивается, увеличивается антропогенное влияние на составные элементы географической оболочки и, как следствие, усиливается явление трансграничного переноса загрязнителей, проблема которого актуальна в на-стоящее время и требует особенно тщательного подхода к разрешению

По продолжительности существования можно выделить течения постоянные, периодические и временные. Постоянные течения из года в год сохраняют направление и скорость течения. Их могут вызвать постоянные ветры, например пассаты. Направление и скорость периодических течений изменяются в соответствии с изменением вызвавших их причин, например муссонов, приливов. Временные течения вызываются случайными причинами.
Распределение поверхностных течений Мирового океана можно представить в виде следующей принципиальной схемы.
По обеим сторонам экватора пассатные ветры вызывают северное и южное пассатные течения, отклоняющиеся от направления ветра под влиянием силы Кориолиса и двигающиеся с востока на запад. Встречая на своем пути восточный берег материка, пассатные течения раздваиваются. Ветви их, направляющиеся к экватору, встречаясь, образуют сточно-компенсационные противотечения, следующие на восток между пассатными течениями. Ветвь северного пассатного течения, отклонившаяся к северу, двигается вдоль восточных берегов материка, постепенно отходя от него под влиянием силы Кориолиса. К северу от 30° с. ш. это течение попадает под действие господствующих здесь западных ветров и двигается с запада на восток. У западных берегов материка (около 50° с. ш.) это течение делится на две ветви, расходящиеся в противоположные стороны. Одна ветвь идет к экватору, компенсируя убыль воды, вызванную северным пассатным течением, и присоединяется к нему, замыкая субтропическое кольцо течений. Вторая ветвь следует на север вдоль берегов материка. Одна часть ее проникает в Северный Ледовитый океан, другая присоединяется к течению из Северного Ледовитого океана, завершая еще одно кольцо течений. В южном полушарии так же, как и в северном, возникает субтропическое кольцо течений. Второго кольца течений не образуется, а вместо него существует мощное дрейфовое течение западных ветров, соединяющее воды трех океанов.
Действительное распределение поверхностных течений в каждом океане отклоняется от принципиальной схемы, так как на направление течений влияют очертания материков [2].
2. влияние трансграничного и транслокального переноса загрязнителей на экологическое состояние территории Российской федерации
2.1. Трансграничный перенос загрязнителей для территории РФ
Известно, что промышленные центры, являющиеся мощными источниками выбросов загрязняющих веществ, оказывают интенсивное воздействие на окружающую среду. Они, как правило, способствуют увеличению локальных и глобальных пылеаэрозольных выпадений, формируя значительные по размерам техногенные биогеохимические провинции с аномально повышенным уровнем присутствия широкого спектра экотоксикантов в депонирующих загрязнение природных средах. Проблема трансграничного переноса загрязнителей становится особенно актуальной, если принимать во внимание значительную суммарную протяженность государственных границ Российской Федерации.
Впервые вопрос о влиянии загрязнения одной страны на экологическую ситуацию в сопряженных государствах был поставлен в ноябре 1979 года в Женеве в рамках Евразийской экономической комиссии (ЕЭК) по защите окружающей среды. По результатам встречи была ратифицирована конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния, которую подписали правительства 34 стран, а также Европейское сообщество.
История Конвенции началась в 1960-е годы, когда ученые показали взаимосвязь между выбросами серы в континентальной Европе и окислением Скандинавских гор. В 1972 году на конференции ООН по окружающей среде в Стокгольме было положено начало для активного международного сотрудничества в вопросах охраны природы. После конференции в период 1972-1977 гг. были проведены ряд исследований, подтверждающих гипотезу, что воздушные загрязнители могут перемещаться вплоть до нескольких тысяч километров от места их выброса, прежде чем осесть и нанести ущерб.
Конвенция вступила в силу в 1983 году и была дополнена восьмью обязательными протоколами, которые определили обязательства государств Европы и Северной Америки, подписавших протокол, по не превышению норм предельных значений концентраций конкретных загрязнителей воздуха в выбросах от крупных стационарных источников загрязнения атмосферного воздуха, а также соответствующие условия и рекомендации по применению наилучших имеющихся технологий основного производства, методов и оборудования для улавливания и обезвреживания вредных веществ, содержащихся в отходящих газах [18].
Российская Федерация в числе прочих подписала конвенцию о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния. Стоит однако сказать, что практическая сторона этого вопроса остается под сомнением. После принятия конвенции прошло почти 34 года, однако проблемы трансграничного переноса становятся все более актуальными, особенно в некоторых пограничных областях России, рассмотрению которых стоит уделить особое внимание.
Основными источниками трансграничного загрязнения воздуха на Европейской территории России, оцениваемого в рамках совместной программы наблюдения и оценки распространения загрязнителей воздуха на большие расстояния в Европе (программа ЕМЕП), являются страны Центральной и Восточной Европы [15].
В 2010 г. Совместной программой наблюдений и оценки переноса на большие расстояния загрязняющих воздух веществ в Европе (ЕМЕП), выполняемой в рамках Конвенции о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния, были представлены данные исследований за 2008 год, на основе анализа которых можно сделать ряд выводов. За период с 1980 г. по 2005 г. выбросы диоксида серы от источников, расположенных на Европейской территории России (ЕТР), сократились с 7324 до 1858 тыс. т, или на 75%, что свидетельствует о выполнении Российской Федерацией принятых обязательств по Конвенции. Общая масса выпавшей окисленной серы (SOx) от всех отечественных и зарубежных источников, антропогенных и природных, составила 1270 тыс. т, в том числе: от российских источников – 533 тыс. т (42,0%), зарубежных – 736,7 тыс. т (58,0%). Наибольшая часть трансграничных выпадений окисленной серы на ЕТР, как и в прежние годы, поступила от источников на территории Украины (234,2 тыс. т), Польши (72,0 тыс. т), Турции (40,8 тыс. т) и Румынии (37,7 тыс. т). Трансграничные выпадения окисленной серы от российских источников, находящихся на ЕТР, составили: на территорию Украины – 28,3 тыс. т (в 8,3 раза меньше, чем от источников Украины на ЕТР), Казахстана – 22,6 тыс. т, Финляндии – 6,6 т и Белоруссии – 6,5 тыс. т.
Суммарные выбросы окисленного азота от российских источников на ЕТР за период с 1987 г. по 2005 г. уменьшились с 3411 до 3093 тыс. т, или на 9% (протоколом 1988 г. предусматривалось их ограничение уровнем 1987 г.). Следует отметить, что с 2000 г. суммарные выбросы оксидов азота от российских источников (в основном за счет автотранспорта) на ЕТР имеют тенденцию устойчивого роста, составившего за 7 лет 26%. Общие выпадения окисленного азота на ЕТР в 2008 г. составили 945 тыс. т, из них 54% было обусловлено выбросами российских источников. Наибольшая часть трансграничных выпадений окисленного азота обусловлена источниками Украины (84,3 тыс. т), Польши (43,6 тыс. т), Германии (37,7 тыс. т) и Великобритании (1,2 тыс. т). Выпадения окисленного азота от российских источников на территории Украины составили 39,7 тыс. т (в 2 раза меньше, чем от Украины на ЕТР), Казахстана – 35,3 тыс. т, Белоруссии – 10,3 тыс. т, Финляндии – 7,8 тыс. т.
Суммарные выбросы восстановленного азота (NH3) от российских источников на ЕТР за период с 1980 г. по 2008 г. сократились с 1189 до 346 тыс. т, а суммарные выпадения NH3 (в пересчете на азот) на этой территории уменьшились с 1019 до 702 тыс. т, или почти на 29%, при этом доля выпадений от российских источников составила 49%. Наибольший вклад в трансграничные выпадения NH3 на ЕТР внесли: Казахстан (115,8 тыс. т), Украина (40,5 тыс. т), Белоруссия (31,6 тыс. т) и Польша (23,4 тыс. т). От российских источников трансграничные выпадения NH3 на территории Казахстана составили 11,7 тыс. т (почти в 10 раз меньше, чем выпадения от Казахстана), Украины – 14,6 тыс. т (в 2,8 меньше, чем от Украины на ЕТР), Белоруссии – 3,5 тыс. т (в 9 раз меньше, чем от Белоруссии).
В соответствии с Протоколами по тяжелым металлам и по стойким органическим загрязнителям к Конвенции ЕЭК ООН о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния в рамках программы ЕМЕП в 2010 г. c помощью математического моделирования выполнены расчеты распространения в 2008 г. в Европейском регионе свинца, кадмия, ртути, бенз(а)пирена, диоксинов и фуранов.
Суммарные выпадения свинца на ЕТР составили 3090 т, в том числе: 2001 т (65%) – доля антропогенных выбросов 2008 г., 1089 т (35%) – вторичных выпадений от ветрового подъема отложений прошлых лет. Вклад российских источников, расположенных на ЕТР и АТР, в выпадения свинца на ЕТР составил 1619 т, или 81% от суммарных выпадений, обусловленных выбросами антропогенных источников. Выпадения свинца на ЕТР от внешних антропогенных источников составили 382 т, или 19%. Значительный вклад в трансграничное загрязнение свинцом на ЕТР внесли: Казахстан (105 т), Украина (61 т), Польша (45 т) и Турция (25 т). Наибольшее количество свинца от российских источников выпало на территории Казахстана – 120 т, Украины – 76 т, Финляндии и Белоруссии – по 23 т.
Суммарные выпадения кадмия на ЕТР от всех источников составили 112 т. В этой массе доминировали выпадения, обусловленные выбросами 2008 г. от российских и зарубежных антропогенных источников, – 82 т (73% суммарных выпадений от всех источников). Вторичные выпадения кадмия, связанные с ветровым подъемом отложений прошлых лет, составили 30 т (27%). От собственных источников, расположенных на ЕТР и АТР, выпадения кадмия составили 67,4 т (82% суммарных выпадений антропогенного происхождения). Вклад внешних антропогенных источников оценен в 14,7 т (18%).
Наибольший вклад в трансграничное загрязнение ЕТР кадмием внесли Польша (3,5 т), Казахстан (2,3 т), Украина (2,2 т), Турция (1,1 т). От российских источников выпадения кадмия на долю Казахстана пришлось 5,2 т, Украины – 2,6 т, Финляндии – 1,2 т, Белоруссии – 0,8 т.
Суммарные выпадения ртути на ЕТР от всех источников составили 45,2 т, в том числе: 13,2 т – выпадения от антропогенных источников 2008 г., 32 т (71%) – от природных источников, межконтинентального переноса и повторного поступления в атмосферу осажденной в предшествующие годы ртути. Выпадения ртути на ЕТР от российских источников, расположенных на ЕТР и АТР, составили 8,3 т (63% суммарных выпадений от всех антропогенных источников), от зарубежных источников – 4,9 т (37%).
Наибольший вклад в трансграничное загрязнение ЕТР ртутью внесли Казахстан (1,6 т), Украина (0,64 т), Польша (0,48 т), Турция (0,44 т). Трансграничные выпадения ртути от российских источников на территорию Казахстана составили 0,5 т (в 3,2 раза меньше, чем от Казахстана на ЕТР), Украины – 0,25 т (в 2,6 раз меньше, чем от Украины на ЕТР), Финляндии – 0,09 т и Белоруссии – 0,08 т.
Суммарные выпадения бенз(а)пирена на ЕТР составили 25,9 т, в том числе: 18,5 т (71%) – от зарубежных и 7,4 т (29%) – российских источников. При суммарных выбросах 22,8 т бенз(а)пирена от российских источников ЕТР (18,0 т) и АТР (4,8 т) суммарные выпадения этого загрязняющего вещества на ЕТР и АТР составили 10,6 т, а трансграничные выпадения в странах – участницах Конвенции – 11,4 т. Наибольшие выпадения бенз(а)пирена от российских источников пришлись на территорию Казахстана – 0,26 т, Украины – 0,15 т, Финляндии – 0,09 т и Белоруссии – 0,05 т.
Суммарные выпадения полихлорированных дибензопарадиоксинов и фуранов (ПХДД/Ф) на ЕТР в 2008 г. от всех источников определены в 1958 г ДЭ (диоксинового эквивалента токсичности). Из этого количества 1057 г ДЭ отнесены к отечественным и зарубежным антропогенным источникам, а 46% суммарных выпадений (901 г ДЭ) обусловлены природными источниками (главным образом пожарами). Суммарные выпадения на ЕТР от европейских и азиатских российских источников составили 664 г ДЭ (59% суммарных выпадений антропогенного происхождения), от зарубежных антропогенных источников – 393 г ДЭ (41%).
Наибольший вклад в трансграничные выпадения ПХДД/Ф на ЕТР внесли Украина (131 г ДЭ), Турция (24 г ДЭ), Польша (18 г ДЭ). Выбросы ПХДД/Ф от российских источников, расположенных на ЕТР, составили 839 г ДЭ, на АТР – 225 г ДЭ (всего 1064 г ДЭ ). Суммарные выпадения от российских источников на страны Европы и Средней Азии, включая Россию, составили 967 г ДЭ. Выпадения от российских источников на ЕТР составили 664 г ДЭ, на АТР – 221 г ДЭ. Наибольшая масса ПХДД/Ф от российских источников выпала на территории Казахстана – 27 г ДЭ, на Украину пришлось 15,4 г ДЭ, Турцию – 4,9 г ДЭ и Финляндию – 3,9 г ДЭ [4].
Одним из основных индустриальных центров, влияющих на азиатскую часть России, является Восточно-Казахстанская область (ВКО), предприятия которой ежегодно выбрасывают в атмосферу порядка 2,2 млн. т загрязняющих веществ, что является примерно 43% от всех выбросов Казахстана. Главными источниками выбросов являются предприятия цветной металлургии Усть-Каменогорска и Риддера. Другим источником загрязнения атмосферного воздуха являются токсичные отходы горно-обогатительных и металлургических предприятий, которых накоплено более 1,5 млн. т. Индикатором трансграничных переносов отходов промышленных предприятий ВКО, занимающихся производством тяжелых металлов, с территории Казахстана можно считать таллий – один из наиболее токсичных элементов, присутствующий в аномально повышенных концентрациях на территории республики Алтай, где проводилось исследование данной проблемы. Результаты исследований показали, что концентрация таллия превышает в 20-100 раз норму фоновых территорий. Наиболее высокие концентрации таллия в почвах (до 30 мг/кг и более при норме ПДК 1 мг/кг) проявлены на территории российско-казахстанской границы. При движении на северо-восток они постепенно уменьшаются до 10 мг/кг и менее. Средний градиент этого снижения составляет примерно 1 мг на 10 км. Примечательна приуроченность максимальных концентраций таллия к верхней части почвенного профиля и их заметное уменьшение с глубиной, что характерно для аэрогенного поступления загрязняющих веществ. Столь высокий уровень присутствия привнесенного таллия в почвах объясняется, по мнению автора, почти полной его потерей (переходом в окружающую среду) в процессе многолетнего металлургического передела полиметаллических руд в Рудном Алтае, а также его высокой степенью летучести и растворимостью в водной среде [15].
Россия и Казахстан имеют не только одну из самых протяженных границ в мире, но и множество общих водотоков, которые приобрели статус международных в связи с распадом Советского Союза. Несмотря на накопленный опыт сотрудничества между двумя странами, механизм управления общими водотоками еще далек от совершенства, о чем свидетельствует неудовлетворительное состояние трансграничных рек, протекающих по территории двух государств. В этой связи ключевым решением многих проблем признается бассейновый подход интегрированного управления водотоками, позволяющий исходить из экологического состояния природной экосистемы, ее устойчивости и способности к самоочищению.
Признание Россией и Казахстаном экологических проблем общих водотоков, таких как, например, р. Урал, Большой и Малый Узеней, а также множества малых рек является безусловно положительным аспектом в урегулировании сложившейся ситуации. Деградация пойменной растительности, сокращение биоразнообразия, оскудение запасов промысловых рыб, изменение гидрологического режима рек, вследствие чего выявляется годовой дефицит в воде – все это обращает на себя внимание не только экологов обеих стран, но и представителей региональных и государственных властей. За последнее десятилетие было проведено множество международных конференций, форумов, слушаний по вопросам больших и малых рек России и Казахстана, что принесло с собой их практическую апробацию. Рассмотрим некоторые из них.
На Форуме приграничных территорий России и Казахстана в Новосибирске (2007 г.) губернатор Оренбургской области А.А. Чернышев предложил создать российско-казахстанский комитет по сохранению экосистемы реки Урал и наладить межгосударственную систему экологического мониторинга. С этой целью была сформирована рабочая группа экспертов в рамках Межправительственной комиссии по сотрудничеству между Российской Федерацией и Республикой Казахстан для выработки соответствующих рекомендаций правительствам этих государств. К сожалению, критерии степени очистки и качества сбрасываемых в трансграничные реки вод между двумя государствами до сих пор не разработаны и не согласованы, что существенно мешает совместной работе по рациональному использованию и охране рек.
Для решения комплекса экологических проблем в Оренбурге была принята областная целевая программа «Оздоровление экологической обстановки Оренбургской области в 2005-2010 гг.», общий объем финансирования которой составил 6069, 5 млн. рублей. В рамках реализации программы за счет средств областного бюджета и муниципальных образований построены новые и реконструированы старые очистные сооружения в Оренбурге и Орске (города находятся на реке Урал, которая является трансграничной рекой России и Казахстана), построены полигоны твердых бытовых отходов, проводятся работы по очистке русел малых рек, восстановлению родников.
На протяжении 2001-2003 гг. выполнялся проект «Трансграничное управление водными ресурсами бассейна реки Иртыш» с участием российской и казахстанской стороны при содействии французских экспертов. В ходе реализации проекта происходил регулярный обмен информацией по состоянию воды в реке, что послужило базой для создания информационной системы ИРБИС и обобщенной модели водного баланса. Благодаря проведенной работе были предложены сценарии дальнейшего развития бассейновой системы Иртыша с учетом антропогенного фактора. Однако Иртыш является трансграничным водотоком трех стран: России, Казахстана и Китая. Река берет начало на склонах Алтая в Китае, где под названием Черный Иртыш пересекает китайско-казахстанскую границу и спадает в озеро Зайсан, а из него вытекает под именем Иртыш и далее следует в РФ. Если Россия и Казахстан активно участвуют в проектах бассейнового управления общими водотоками и предпринимают различные шаги по оптимизации водопользования, то КНР практически не проявляет озабоченности состоянием Иртыша и не предпринимает никаких попыток для обсуждения с соседними странами вопросов регулирования стока трансграничной реки. Нерегулярное участие Китая в международных переговорах практически не несет каких-либо практических апробаций заключенных соглашений [12].
Вода многих трансграничных рек России и Казахстана является жизненно важной для последней в виду климатических условий на территории этой страны. В Западно-Казахстанской области прорабатываются несколько проектов по снижению зависимости от России в обеспечении региона водой. С этой целью предлагается проект по реконструкции водопроводного тракта переброски воды из Урало-Кушумской системы в р. Большой Узень. В случае реализации данного проекта появится возможность подать до 30 млн. м воды из р. Урал в р. Большой Узень, что снизит потребность в волжской воде на 40% [13].
Для осуществления координации деятельности в области международного сотрудничества между Россией и Казахстаном, выполнения международных договоров создано Нижнее-Волжское бассейновое водное управление (Нижне-Волжское БВУ), которое на территории Волгоградской, Саратовской и Оренбургской областей реализует «Соглашение между Правительством Российской Федерации и Правительством Республики Казахстан о совместном использовании и охране трансграничных водных объектов», заключенное 27 августа 1992 года.