Новости Национального арктического научно-образовательного консорциума

Быстрый поиск:
  
Проект исследования микрочастиц задействовал ученых из разных отраслей науки и медицины 26.06.2020

Проект исследования микрочастиц задействовал ученых из разных отраслей науки и медицины

Владимир Алексеевич Маслобоев, доктор технических наук, советник председателя ФИЦ КНЦ РАН и научный руководитель ИППЭС КНЦ РАН, возглавил исследовательский проект под названием «Комплексная оценка воздействия микрочастиц в выбросах горных и металлургических предприятий Мурманской области на экосистемы и состояние здоровья населения Арктики». Именно он стал одним из победителей по итогам конкурса Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) в 2019 году.

Ученые творческого коллектива, в первую очередь, занимаются исследованием состава минеральных пылевых частиц предприятий горнопромышленного комплекса области, изучают последствия их попадания в почву и водоемы, разрабатывают способы снижения пылеобразования, оценивают и прогнозируют загрязнение приземного слоя атмосферы в районе хвостохранилищ при разной скорости ветрового потока. Однако главная цель проекта – оценить воздействие микрочастиц в выбросах предприятий горнопромышленного комплекса на экосистемы и на состояние здоровья населения региона. А также найти подходы к оценке, предупреждению и компенсации ущерба от выбросов и разработать методы снижения экологического риска.

 Вот что рассказал Владимир Маслобоев о проекте очень важном для жителей Апатитов, Кировска, Мончегорска и других промышленных городов области.

– Междисциплинарный проект собрал творческий коллектив из 10 человек, - рассказал Владимир Алексеевич. – Больше всего среди нас специалистов по промышленной экологии, именно на них ляжет самая большая часть исследований.

Для медицинского блока мы привлекли Валерия Чащина, который трудился в Северо-Западном Центре общественного здоровья (Санкт-Петербург), а сейчас работает в медицинском университете имени Мечникова, а также Александра Никанова, который возглавляет НИЛ в Кировске.

Одновременно мы изучаем образование частиц, их распространение, влияние на почву, водные экосистемы и здоровье населения. А затем вступит в дело экономическая группа - ей досталась трудная, но плодотворная часть: разработать методики расчета экономического ущерба на основе данных промышленных экологов и медиков.

Невзирая на проблемы с пандемией и изоляцией, работа по проекту идет по плану. Состоит она из трех блоков. Вначале – исследования техногенных почвогрунтов на хвостах обогащения апатито-нефелиновых руд КФ АО «Апатит», лопаритовых руд «Ловозерского ГОКа» и сточных вод «Кольской ГМК».

Далее – анализ устойчивости покрытий хвостов, их фильтрационных свойств, изучение растворения связующих реагентов и влияния этих процессов на показатели обогащения и состав оборотной воды. Для исследования и обоснования очистки сточных вод будут использованы методы электрохимической коагуляции и фильтрования с использованием механических геохимических барьеров на основе местного минерального сырья – отходов и побочных продуктов предприятий горнопромышленного комплекса Мурманской области.

– У нас работают не только экологи-практики, но и «модельеры» (специалисты по математическому и физико-химическому моделированию), – подчеркивает Владимир Алексеевич. - Например, Павел Васильевич Амосов возглавляет часть моделирования возникновения и распространения пыли нефелиновых песков. Сотрудницы группы изучают состав минеральных пылевых частиц физико-химическими методами анализа, а также моделируют взаимодействие частиц с почвенными водами и переход экологически опасных элементов в подвижные формы.

С помощью компьютерного моделирования можно выявить влияние скорости ветра, месторасположения и площади пылящих участков пляжа хвостохранилища на загрязнение приземного слоя атмосферы. Для выполнения численных экспериментов используют трехмерные авторские CFD-модели, позволяющие прогнозировать распределения аэрогазодинамических параметров атмосферы.

– Владимир Алексеевич, а ранее Кольский научный центр проводил подобные работы?

– В рамках КНЦ РАН это новая работа именно из-за того, что в ней участвуют специалисты разных направлений. Вообще, междисциплинарные исследования в 90-летней истории Центра то возникали, то исчезали. Например, в 2000 годы, когда институты были самостоятельны, трудно было объединить не только силы, но и средства. После того, как КНЦ в 2017 году претерпел трансформацию, стал Федеральным исследовательским центром, организовывать подобные работы стало легче, и не только на национальном уровне.

Например, Институт проблем промышленной экологии Севера успешно и довольно давно работает в международных проектах, таких как «КолАрктик», в программах добрососедства России и Евросоюза. И могу сказать, что мое кредо, как советника председателя ФИЦ, - сконцентрировать силы КНЦ и сделать их как можно более эффективными. А как многолетний руководитель и сотрудник Института проблем промышленной экологии Севера, считаю важным принцип: не только мониторить «как все плохо», но и стараться сделать так, чтобы было лучше.

Вообще академические институты, особенно в регионах, имеют право на существование, только если они полезны территории, на которой расположены, в том числе местному правительству, министерствам, отдельным предприятиям. В отличие от столичных коллег, мы имеем еще и моральную ответственность за то, какую пользу мы приносим на местах.

– Скажите, а действительно ли многолетний вопрос пыления хвостов, который очень беспокоит обычных людей, однажды может быть решен?

– Вопрос этот очень тяжелый. В разное время им занимались три группы. Институт химии работал по алюмосиликатному сырью, они разрабатывали метод орошения кислотами типа серной, чтобы образовывалась плотная корка. Вторая группа, из Ботанического сада, засевала откосы волосянцом песчаным. Была также группа в горном институте под руководством Светланы Петровны Месяц, которая предлагала поливать пляжи латексом по опыту Чернобыля, где это впервые было применено. Но основная сложность в том, что хвостохранилища – возобновляемые. Если бы они были недействующими, высохли бы, их было бы не так сложно закрепить и, в первую очередь, биологическими методами, травяными покрытиями. Было время, когда экологи предлагали закреплять хвосты битумно-эмульсионной смесями. И они неплохо работают на откосах, но на возобновляемом пляже бесполезны. Хотя недавно мы принимали участие в испытании новых покрытий, которые «Апатит» заказал за границей.

Но для горожан есть и обнадеживающая новость – хвостохранилище АНОФ-2 прекращает свою работу. Фабрика уже не обогащает текущие руды, и нефелиновое отделение, которое раньше работало на производство нефелина, сейчас перестроено на обогащение бедных руд. Представляете, какой это масштаб? Если раньше перерабатывали 20-25 млн тонн руды в год, то сейчас это 2-2,5 млн тонн. Нагрузка упала, и хранилище начинает закрываться, а значит, все меньше воды туда идет, все больше пляжей обсыхают и все масштабнее они будут закрепляться на долгосрочной основе. Это в целом означает, что пыление начнет ослабевать.

– А когда создавали апатит-нефелиновое производство, предполагали ли решать проблему пыления хвостов?

– Конечно! Еще в сборнике материалов второй конференции по комплексному использованию апатит-нефелиновых руд, которое состоялось в 1930 году под руководством Сергея Мироновича Кирова, написано, что нефелин, которого в нашей руде 80 процентов, будет перерабатываться на Волховском алюминиевом заводе и на Пикалевском алюминиевом заводе. После войны была разработана схема размещения еще семи заводов по переработке нефелина с тем, чтобы исключить дефицит глиноземного сырья для электролиза алюминия. Не секрет, что сейчас 70 процентов металлургического глинозема, который идет на такие гиганты, как Иркутский, Красноярский, Саяно-Шушенский и Волгоградский алюминиевые заводы – это все импорт, потому что в стране нет бокситов. Но когда-то была четко поставлена задача - использовать местный нефелин для производства глинозема.

Что же с ним происходит сегодня? Реально действующий по этому профилю завод в России только один – Ачинский глиноземный комбинат, который перерабатывает более трех млн нефелинового сырья в год, но практически все – местное, сибирское, где есть крупные месторождения сиенитов. А комбинат в Пикалево было рассчитан на то, чтобы из белитового шлама (отхода при производстве глинозема) производить цемент. И когда СССР имел мощное строительство, этот самый цемент распределяли с боем – только Мурманская область потребляла до двух млн тонн в год! Сейчас – около 120 тысяч тонн. Стройки кончились… И вот для такого малого количества производства цемента на Пикалево хибинский нефелин выходит попросту «золотым». А те самые семь глиноземных заводов строить, как я понимаю, больше никто не собирается…

Так что, если бы нефелин полностью использовался по первоначальному назначению, такого количества хвостохранилищ попросту не понадобилось.

Я думаю, проблема хвостов будет решена. Сегодня самое главное – предсказать, где будет пыление, с какого места? Вы представляете, высота дамбы уже примерно 170-180 метров и прогноз гидрометеослужбы по ветру на высоте 10 метров, например, уже не работает. Нужна система точного прогноза, какое место хранилища и в какой конкретно момент времени понадобится закрепить.

– Что касается здоровья людей, каким образом планируется проводить исследования?

– У медиков есть свои программы, одна из них называется DALY – метод статистического анализа, обработка демографических медико-статистических данных: рождаемости, смертности, естественного движения населения. При этом выявляются наиболее характерные заболевания и то, насколько на их образование повлияли пылевые частицы промышленного характера. Сведения о заболеваемости будут проанализированы отдельно для мужчин и женщин разных возрастных групп. При комплексной оценке потерь здоровья методом DALY-анализа впервые в России будет установлена динамика потерь лет здоровой жизни среди работников горнопромышленного комплекса. Оценка риска на территориях активного природопользования позволит дать объективную оценку показателей здоровья, рождаемости, заболеваемости, смертности и эффективности профилактических мероприятий на предприятиях горнопромышленного комплекса. А уже на эту основу наши экономисты должны наложить методику подсчета экономического ущерба от деятельности природопользователей.

– Когда окончится работа по проекту, кто будет пользоваться ее результатами?

– Если помечтать, то он должен стать частью фундамента, заложенного в стратегию социально-экономического развития Арктической зоны Российской федерации, в стратегию ее пространственного развития. И, конечно, мы надеемся повлиять на экологическую политику органов государственной власти и местного самоуправления по предупреждению и компенсации ущерба здоровью людей. А также планируем сформулировать предложения горнопромышленным и металлургическим компаниям региона о внедрении мер корпоративной социальной ответственности, ориентированных на предотвращение неблагоприятных экологических воздействий и компенсацию ущерба местным сообществам.

История


Возврат к списку