| Главная страница | | Содержание | | Предыдущая страница | | Следующая страница |

Инвентаризация поступлений ртути с территории стран Арктики

4 Рассмотрение основных категорий источников

4.1 Сжигание углеродного топлива
     4.1.1 Анализ поступлений ртути в результате сжигания углеродного топлива
     4.1.2 Реализация мер по снижению ртутного загрязнения при сжигании угля
     в странах Арктики
     4.1.3 Возможности дальнейшего снижения ртутного загрязнения при
     сжигании угля
4.2 Первичная добыча металлов
     4.2.1 Анализ поступлений ртути в результате первичной добычи металлов
     4.2.2 Меры по снижению поступления ртути в результате первичной добычи
     металлов в странах Арктики
     4.2.3 Другие варианты снижения ртутного загрязнения в секторе первичной
     добычи металлов
4.3 Переработка отходов
     4.3.1 Анализ поступлений ртути в результате переработки отходов
     4.3.2 Ситуация в области снижения ртутного загрязнения при переработке
     отходов в странах Арктики
     4.3.3 Варианты будущего снижения поступления ртути в окружающую среду
     при переработке отходов
4.4 Производство хлора и щелочи
4.5 Другие выбранные источники поступления ртути
     4.5.1 Загрязнен ие ртутью в результате добычи золота в России
     4.5.2 Добыча нефти и газа
     4.5.3 Зубная амальгама
     4.5.4 Лабораторные реагенты
     4.5.5 Возможности перехода на безртутные технологии
     4.5.6 Другие источники поступления ртути в окружающую среду

В настоящем разделе более подробно рассматриваются основные категории источников. Для каждой категории приводится краткий анализ данных, изложены реализуемые инициативы по снижению уровня поступлений ртути, а также перечислены другие возможные варианты снижения ртутного загрязнения. Большинство таких вариантов хорошо известны во многих странах Арктики, и зачастую они рассматриваются, планируются или реализуются на практике в одной или нескольких стран. Однако это ни в коей мере не делает их менее актуальными в настоящей презентации, поскольку результаты настоящей инвентаризации подтверждают их актуальность и подчеркивают, что меры, направленные на снижение уровня поступлений, следует продолжить в будущем, если мы ставим себе целью добиться снижения поступлений ртути в окружающую среду.

Обращаем внимание на то, что более широкий общий обзор существующих планов и стратегий по снижению поступлений ртути в странах Арктики приводится в разделе 6.

4.1 Сжигание углеродного топлива

4.1.1 Анализ поступлений ртути в результате сжигания углеродного топлива

Как показано в таблице 3-4, сжигание угля остается самым крупным источником поступлений ртути в атмосферу в странах Арктики. Данные о поступлении в результате сжигания углеродного топлива указаны в таблице 4-1. Величина поступлений ртути из этой категории источников близко взаимосвязана с потреблением электричества, ролью, которую играет уголь как доминирующий вид топлива, и пригодностью систем, обеспечивающих снижение поступлений ртути, для удержания ртути в отработанных газах в секторе энергетики и в секторах, где главным образом потребляется уголь.

Согласно данным, представленным странами Арктики, выбросы в атмосферу с каждого из 5-ти крупнейших точечных источников Арктики, осуществляющих сжигание угля (энергоустановок), составляют около 0,8 метр. тонн/год (в среднем). Вместе эти 5 крупнейших установок выбрасывают около 3% общего объема выбросов в атмосферу странами Арктики. Основные точечные источники ртутного загрязнения, находящиеся в каждом государстве Арктического региона, включены в соответствующие разделы вопросников, посвященные точечным источникам (см. приложения).

Таблица 4-1 Указанные поступления ртути в атмосферу в результате сжигания и добычи ископаемого топлива и биотоплива (данные взяты из таблицы **3-4); метрических тонн/год.

Сжигание угля для выработки электроэнергии
На рисунке 4-1 приводятся указанные данные о поступлении ртути в атмосферу с крупных электростанций в соотношении с процентом выработки электроэнергии в результате сжигания угля. Кроме того, здесь приводится потребление электроэнергии на одного жителя, в целом и для жилищного сектора (последнее является возможным показателем, характеризующим личное потребление, независимо от потребления промышленности). Данные о поступлении ртути взяты из заполненных вопросников и из работы (АСАР/ПДСА 2004), а все данные по энергетике взяты из отчетов Международного энергетического агентства (IEA) «Статистика в области энергетики в странах ОЭСР» ("Energy Statistics of OECD Countries") и «Статистика в области энергетики в странах, не являющихся членами ОЭСР» ("Energy Statistics of Non-OECD Countries"), оба отчета выпушены в 2003 году. Те же данные приводятся в таблице 4-2.

Обращаем внимание на то, что все цифры имеют степень неопределенности и их следует интерпретировать осторожно. Факторы неопределенности оценочных данных, представленных Данией, приводятся в вопроснике, заполненном Данией (см. приложения). Другие страны не указали степень количественной неопределенности в отношении приведенных ими данных по ртути.

Рисунок 4-1 Соотношение между указанными поступлениями ртути в атмосферу для крупных электростанций, фактом использования угля при выработке электроэнергии и потреблением электроэнергии – в целом и в жилищном секторе (данные по ртути взяты из заполненного вопросника и из работы (АСАР/ПДСА 2004); данные по энергосектору взяты из отчетов IEA, 2003 и 2003b)*4.

Примечания: *1: Данные, представленные Исландией по использованию угля не позволяют выполнить необходимую оценку. *2: Данные о процентной выработке электроэнергии в результате сжигания угля взяты из работы Янина (2003). *3: Данные о поступлении ртути с небольших электростанций, работающих на угле в Норвегии и Швеции, были приведены для другой категории и, следовательно, здесь не приводятся (поступления незначительны). *4: Данные по энергосектору указаны за тот же год, что и данные о поступлениях ртути, за исключением США, где данные о поступлении ртути в атмосферу приведены за 1999 год, данные о других поступлениях ртути за 2001 год, а данные по энергетике за 2000 год. Итоговые значения по различным странам, должны сравниваться с осторожностью, поскольку представленные данные имеют различную степень неопределенности (см. раздел 2.2.3).

Таблица 4-2 Соотношение между указанными поступлениями ртути в атмосферу для крупных электростанций, фактом использования угля при выработке электроэнергии и потреблением электроэнергии - в целом, а также для жилищного сектора (данные по ртути взяты из заполненного вопросника и из работы (АСАР/ПДСА 2004); данные по энергосектору взяты из отчетов IEA, 2003a и 2003b)*4. Те же данные что и на рисунке **4-1.

Примечания: *1: Данные, представленные Исландией по использованию угля не позволяют выполнить необходимую оценку. *2: Данные о процентной выработке электроэнергии в результате сжигания для России отсутствовали. *3: Данные о поступлении ртути с небольших электростанций, работающих на угле в Норвегии и Швеции, были приведены для другой категории и, следовательно, здесь не приводятся (поступления незначительны). *4: Данные по энергосектору указаны за тот же год, что и данные о поступлениях ртути, за исключением США, где данные о поступлении ртути в атмосферу приведены за 1999 год, данные о других поступлениях ртути за 2001 год, а данные по энергетике за 2000 год. Итоговые значения по различным странам, должны сравниваться с осторожностью, поскольку представленные данные имеют различную степень неопределенности (см. раздел 2.2.3).

Рисунок 4-1 и таблица 4-1 иллюстрируют следующее:

• Простой вывод, что страны, где выработка электроэнергии осуществляется за счет сжигания угля, имеют высокие показатели выбросов ртути в атмосферу на одного жителя.
   
• Другой такой же простой вывод, что сочетание факторов использования угля для выработки электроэнергии и высокого потребления электроэнергии на одного жителя приводит в итоге к высоким поступлениям ртути в атмосферу.
   
• Существенное снижение поступлений ртути возможно даже при относительно высоком уровне потребления электроэнергии, если использовать не уголь, а иные источники энергии. Примером служат такие страны, как Швеция, Норвегия и Финляндия. Следует отметить, что использование других источников энергии может привести к появлению других экологических проблем.
   
• Снижение поступлений ртути можно добиться за счет ограничения потребления электроэнергии, что, очевидно, имеет место в Дании.

Конечно, любые из указанных выше вариантов снижения ртутного загрязнения могут иметь иные отрицательные и положительные последствия, которые необходимо учитывать. Это включает, среди прочего, другие виды воздействия на окружающую среду, обеднение источников и потенциальное ограничение экономической деятельности. Ниже приводятся другие меры, которые можно использовать для снижения поступлений ртути.

Национальные коэффициенты выбросов ртути при использовании угля
Другим показателем, характеризующим меры по снижению поступлений ртути, является коэффициент, отражающий выбросы ртути на тонну используемого угля. Поступления ртути в атмосферу, указанные в заполненных вопросниках, сравниваются с национальными данными о потреблении угля, таблица 4-3. Для выполнения такого сравнения были суммированы поступления ртути с крупных электростанций, работающих на угле (см. определения в приложениях), и данные о других источниках сжигания/использования угля (см. таблицу 4-3); причем эта данные были разделены на общее потребление угля, включая все виды потребления, как указано в отчетах IEA (2003a; 2003b; см. примечания к таблицам, где указаны виды угля). Для Дании, Финляндии и США такие же расчеты были выполнены по общим указанным данным о поступлениях ртути в результате использования угля, во все среды и побочные продукты (включая ртуть в остатке и Hg в побочных продуктах для Дании и Финляндии, но не для США).

Полученные в результате расчетные коэффициенты выбросов ртути показаны в таблице 4-3. Как видно из таблицы, расчетные коэффициенты выбросов ртути имеют примерно один и тот же интервал для всех стран (кроме Норвегии) и соответствуют коэффициентам выбросов ртути для крупных электростанций, которые указаны в европейских документах European EMEP/CORINAIR Emission Inventory Guidebook (2002) и документе США US EPA в AP 4-2 (1998).

Однако коэффициенты выбросов ртути плохо подтверждаются документальными данными, что не позволяет провести надежное сравнение между странами. Основным фактором, который мешает такому сравнению, вероятно, является потребление угля в отдельных секторах, для которых данные о поступлениях ртути могли быть не указаны, если иметь в виду использование угля, даже несмотря на то, что уголь сыграл свою роль в поступлении ртути в окружающую среду в данных секторах. Указанные таким образом данные по выбросам ртути в результате использования угля не играют роли при оценке категории «другое использование угля», включенной в расчеты, в результате чего расчетные коэффициенты выбросов ртути оказываются ниже подлинных значений. Вероятно, важными примером этого может быть использование угля (и кокса) в металлургическом производстве. Эта ошибка может оказаться наиболее значимой для стран с относительно высоким потреблением угля в промышленности (это может частично объяснять отклонения для Норвегии). Кроме того, указанные поступления ртути могут быть связаны с существенной степенью неопределенности данных. Например, для Дании, данных, округленное «наиболее точное» значение в 0,3 метр. тонн поступлений ртути, представляет собой оценочные показатели выбросов ртути в атмосферу 0,19-0,31 метр. тонн /год (расчеты были основаны на неокругленном среднем для всего интервала).

Степень неопределенности приведенных расчетных коэффициенты выбросов ртути можно свести до минимума, если провести дополнительный анализ имеющихся данных.

Таблица 4-3 Указанные выбросы ртути в атмосферу и соответственно во все среды в результате сжигания угля, данные о потреблении угля и приближенные расчетные коэффициенты выбросов ртути. См. анализ данных в тексте (данные по Hg в вопросниках и в работе АСАР/ПДСА 2004; данные о потреблении угля взяты из отчетов IEA, 2003 и 2003b).

Нажмите сюда для просмотра Таблица 4-3

Перенос из одной среды в другую
Частью картины, которая не отражена в данных о поступлениях ртути в атмосферу, является отложение твердых остатков, образующихся в результате очистки топочного газа, и продажа побочных продуктов, содержащих ртуть, а также незначительные по объему прямые поступления в водную среду. Как свидетельствуют данные для Дании, Финляндии США, таблица 4-3, общий выход ртути в результате сжигания угля вполне может составлять величину, в два раза превышающую прямые поступления ртути в атмосферу. Вторичные поступления в атмосферу и водную среду из отложений остатков и побочных продуктов, скорее всего, увеличивают прямые поступления в эти среды, хотя этот тип источника плохо объяснен и, возможно, недооценен. Единственным путем снизить общий выход ртути во все среды является уменьшение потребления угля путем уменьшения спроса на электроэнергию или путем использования угля с применением более чистых технологий выработки электроэнергии или видов топлива.

4.1.2 Реализация мер по снижению ртутного загрязнения при сжигании угля в странах Арктики

Системы снижения выбросов ртути
В настоящее время системы снижения выбросов ртути, которые обеспечивают частичное удаление ртути при загрузке топлива в энергоблоки, используются на некоторых крупных электростанциях в странах Арктики. Эти системы включают меры по контролю за пылеобразованием/твердыми частицами (КТЧ) в сочетании с установками для десульфуризации топочного газа (ДТГ)/денитрификации. Существующие системы ДТГ/КТЧ имеют очень различные кпд в отношении очистки от ртути (0-90%), однако их средние кпд варьируются в интервале 30-80% от поступления ртути, что зависит от типа угля, сжигаемого в данных установках (Пацина и Пацина, 2000). Важной характеристикой таких систем является их потенциал в отношении снижения выбросов ряда приоритетных загрязняющих веществ, в первую очередь кислых газов и газов, способствующих эвтрофикации, а также других тяжелых металлов, помимо ртути.

Тем не менее, на многих крупных электростанциях в странах Арктики по-прежнему используют только методы контроля выбросов твердых частиц. Например, около 75% электростанций в США в настоящее время имеют только системы для улавливания твердых частиц. В целом контроль выбросов твердых частиц не считается эффективным методом улавливания ртути по причине летучести ртути и ее тенденции существовать в виде паров элементарной ртути в газах сгорания. В последнее время было несколько примеров применения высокоэффективных тканевых фильтров и установок для электростатического осаждения, которые показали хорошие показатели с точки зрения улавливания ртути в определенных условиях, способствующих окислению и поглощению ртути композиционными материалами (US EPA, 2002).

Промывка угля перед его сжиганием используется на некоторых объектах в США, а также в России до процесса получения кокса. Промывка позволяет снизить содержание серы в угле, а также удалить некоторое количество ртути (в среднем около 20%). Данная технология помогает уменьшить объем ртути, попадающей в процесс сжигания, однако при этом ртуть попадает в жидкие или твердые отходы, то есть, чтобы избежать поступления ртути в окружающую среду, требуется соответствующее управление такими процессами.

Использование других видов топлива и уменьшение потребления электроэнергии
Как указано выше, в частности Норвегия и Швеция указала очень низкие данные, касающиеся поступления ртути в окружающую среду в результате сжигания угля, поскольку эти страны в основном используют гидроэлектростанции и атомные установки.

Дания в последние десятилетия в определенной мере перешла с угля на природный газ, а также использует энергию ветра, что позволило снизить поступления в окружающую среду ртути и других загрязняющих веществ (Skaarup et al, 2003; Danish Energy Authority, 2003).

Кроме того, Дания и, возможно, другие страны Арктики предприняли попытку снизить или, по крайней мере, стабилизировать потребление энергии через проведение кампании по информированию населения, применения чистых технологий, введения налога на CO2, и т.д. Эти инициативы дали хорошие результаты в Дании: они свидетельствуют о довольно стабильном потреблении энергии, невзирая на экономический рост (Датское энергетическое агентство, 2003 г.).

Снижение выбросов CO2 в соответствии с Киотским протоколом к Рамочной конвенции об изменении климата даст такие же результаты в плане поступления ртути в окружающую среду, поскольку это непосредственно связано с потреблением углеродного топлива, основную часть которого составляет уголь. С ноября 2003 года Киотский протокол ратифицировали Канада, Дания, Финляндия, Норвегия и Швеция; Исландия находится в стадии присоединения (по состоянию на 25/05/2002), Россия только подписала этот протокол (UNFCC, 2003). Правительство США заявило о том, что оно не намерено ратифицировать протокол.

4.1.3 Возможности дальнейшего снижения ртутного загрязнения при сжигании угля

В большинстве случаев в странах Арктики имеется достаточно документации относительно потребления угля и выбросах ртути в атмосферу, причем этот процесс достаточно хорошо контролируется; в настоящее время эти страны осуществляют разработку или реализовывают стратегии по снижению ртутного загрязнения (UNEP, 2002; US EPA-ORD, мер в основном зависят от политических и финансовых приоритетов. Что касается ситуации в России, документация, стратегии и реализация являются вопросами, включенными в настоящий проект ПДСА, а также в другие текущие проекты (Munthe, 2003; Пацина, 2003; и возможные другие работы).

Системы снижения выбросов ртути в атмосферу
Эти технологии переносят ртуть из выбросов в воздух в объекты захоронения/полигоны отходов и в другие среды.

Первым шагом может быть применение метода десульфуризации топочного газа (ДТГ) на установках (объектах), которые в настоящее время оснащены только композитными фильтрами. Такая мера позволит снизить выбросы целого ряда приоритетных загрязняющих веществ, включая определенное снижение поступления ртути в атмосферу. Более подробно рекомендации относительно видов таких технологий см. в документе Агентства по защите окружающей среды США (US EPA, 2002).

В будущем для снижения поступления ртути в атмосферу можно использовать системы очистки топочного газа, которые должны быть оптимизированы для обеспечения улавливания ртути.

В настоящее время такие системы (для муниципальных котельных), имеющие более высокий коэффициент улавливания ртути, находятся в стадии разработки (US EPA, 2002 и USEPA-ORD, 2004). Эти системы построены на принципе впрыска в топочный газ сорбентов, улавливающих ртуть и/или окислителей, которые преобразуют элементарную ртуть в окисленные формы, которые в свою очередь лучше улавливаются композиционными фильтрами и системами ГТГ. Кроме того, процессы так называемого селективного каталитического восстановления (СКВ), используемые для сокращения NOx- могут усилить окисление ртути, содержащейся во многих типах углей. Подробные рекомендации по применению и расчеты затрат, связанных с внедрением той или иной технологии по снижению ртутного загрязнения можно найти в отчете USEPA, 2002.

В настоящее время все большее распространение получает технология, подразумевающая дополнительную установку угольных фильтров после систем очистки дымовых газов.

Что касается ситуации в США, USEPA-ORD (2004) прогнозирует потенциал применения различных вариантов снижения ртутных выбросов (см. таблицу 4,4) на угольных энергоустановках. Указанные потенциальные возможности и сроки внедрения технологий возможны при условии активной исследовательской деятельности, развития (НИОКР) и реализации демонстрационных мероприятий.

Таблица 4-4 Цели НИОКР и реализации демонстрационных проектов в США в отношении прогнозируемой эффективности удаления ртути (% от Hg поступающей на сжигательную установку) для основных типов углей/технологий контроля, согласно прогнозам USEPA-ORD (2004), подробное описание см. в ссылках на использованную литературу.

Промывка угля
Промывка угля также сопровождается переносом ртути из воздушной среды на полигоны отходов/места захоронения и в другие среды.

В принципе, более широкое применение технологии промывки угля может привести к снижению выбросов ртути в атмосферу в результате сжигания угля. Как и в случае применения других систем снижения уровня выбросов, такая технология требует тщательного контроля за процессом промывки и удаления остатков, чтоб избежать вторичного поступления ртути в атмосферу.

Выбор источников энергии
Как указано выше, переход на другие источники энергии, такие как природный газ или возобновляемые источники энергии, позволит снизить поступления ртути во все среды. Это также подразумевает снижение затрат на управление процессами улавливания твердых и жидких отходов, поскольку общий выход ртути снижается.

Концентрация ртути в угле одной залежи или разных залежей может быть различной. Поэтому, в принципе, имеется возможность снижать поступление ртути за счет применения угля с более низким содержанием ртути. Помимо некоторых практических проблем, связанных с применением данного подхода, существует риск того, что более дешевый уголь с высоким содержание ртути окажется более привлекательным для стран не имеющих хороших систем для снижения выбросов ртути, что может усугубить ситуацию на местном уровне и никак не улучшить ситуацию в глобальном масштабе.

Уменьшение потребления энергии
Уменьшение потребления энергии приведет к прямому сокращению поступления ртути во все среды. Исследования, проведенные в других областях, показали наличие большого потенциала для экономии энергоресурсов в результате применения более энергоэффективных приборов (источников света, электродвигателей, электронных приборов и т.д.) в сочетании с повышением уровня информированности с использованием других стимулов.

4.2 Первичная добыча металлов

4.2.1 Анализ поступлений ртути в результате первичной добычи металлов

Добыча цветных металлов сопровождается мобилизацией ртути в значительных количествах вследствие экстенсивного оборота материалов, высоких рабочих температур, а также в связи с тем, что ряд металлов в первую очередь добывается из сульфидной руды с естественной повышенной концентрацией ртути (руда, содержащая золото, цинк, свинец и медь). Данный сектор не является достаточно хорошо описанным в плане поступления ртути в другие среды помимо атмосферы, а также общей мобилизации (выхода) ртути.

Каждое из 5 предприятий по добыче цветных металлов, большая часть ртутьсодержащих выбросов которых поступает в Арктику, ежегодно выбрасывало более 1 метр. т ртути, тогда как выбросы с одного крупного точечного источника данной категории составили более 6 метр. т ртути/год. В целом выбросы 5 крупнейших точечных источников составляют около 7% от общего известного объема выбросов в атмосферу странами Арктики. Основные точечные источники ртутного загрязнения, находящиеся в каждом государстве Арктического региона, включены в соответствующие разделы вопросников, посвященные точечным источникам (см. приложения).

В данном секторе мобилизуемая ртуть, вероятно, в основном размещается на площадке для хранения отходов или же продается в виде побочного продукта. Зарегистрированные поступления ртути в основном составляют выбросы ртути в атмосферу, в то время как некоторая (незначительная) часть таких выбросов поступает в воду и почву. В целом ртуть, содержащаяся в отвалах, недостаточно хорошо учтена в имеющейся литературе; в то же время некоторые данные для северных стран приводятся в работе(Huse et al., 1999), заполненных вопросниках и работе (АСАР/ПДСА 2004).

Как указано в разделе 3.2, основным источником поступления ртути в секторе первичной добычи металлов в странах Арктики является получение золота (главным образом в США и России), цинка и цинка/меди (главным образом в России и Канаде) и меди и меди/никеля (главным образом в России) (данные взяты вопросников, заполненных в ходе настоящего исследования; из экологического отчета Канады «Environment Canada», 2002; и из работы АСАР/ПДСА 2004).

Как показано в таблице 3.4, самые высокие данные относительно поступления ртути в атмосферу указаны для США (12 метрических тонн в год), России (9,6 метрических тонн в год) и Канады (2,3 метрических тонн в год).

В таблице 4-5 показано, что, если взять поступление ртути в атмосферу и общее поступление ртути в США, то на добычу золота приходятся самые крупные поступления ртути, после чего следует добыча меди и «других металлов» (включая цинк^[3]). Необходимо обратить особое внимание на данные о поступлениях ртути в почву в результате добычи золота.

Чтобы исключить неправильное понимание, следует отметить, что такая ртуть поступает из природной ртутьсодержащей золотоносной руды. Метод амальгамации ртути, применяемый небольшими золотодобывающими артелями, в настоящий момент в США не используется.

Что касается России, самые крупные поступления ртути в атмосферу приходятся на добычу никеля/меди (5,3 метрических тонн в год) и добычу цинка (1,9 метрических тонн в год), в то время как общая мобилизации ртути приблизительно равняется добыче цинка/свинца и добыче никеля/меди (соответственно на уровне около 31 и 28 метрических тонн в год) (АСАР/ПДСА 2004). Следует отметить, что эти оценочные данные о поступлениях ртути не были подтверждены результатами измерений. Добыча золота также является значительным источником поступления ртути в России, причем здесь следует учитывать особый фактор: вторичная добыча золота из старых техногенных россыпей, в которых содержится большое количество ртути от предшествующей добычи с использованием метода амальгамации. Этот вопрос требует особого внимания. В настоящее время в России добыча золота с использованием метода амальгамации запрещена, однако по-прежнему может иметь место (АСАР/ПДСА 2004).

Что касается Канады, большая часть поступлений ртути в атмосферу в данном секторе приходится на процесс побочного получения ряда цветных год), в то время как на «другие металлы» приходится 0,3 метрических тонн в год. Детальный отчет о поступлениях ртути и о мерах по снижению уровня загрязнения окружающей среды в данном секторе свидетельствует о том, что большая часть поступлений ртути в атмосферу в данном секторе в Канаде приходится на один плавильный комбинат по выпуску меди/цинка, где оборудование для снижения уровня выброса ртути применяется на линии по производству меди (Environment Canada, 2002). Отчетные данные о поступлениях ртути в другие среды, указанные в этом вопроснике (и в описанном отчете) ограничены.

Таблица 4-5 Указанные данные о поступлении ртути в результате первичной добычи цветных металлов в США (взяты из таблицы 3-7; данные в вопроснике США).

Нажмите сюда для просмотра Таблица 4-5

Добыча черных металлов
Добыча черных металлов также приводит к поступлению ртути в окружающую среду, однако, что касается выбросов ртути в атмосферу, они, как правило, меньше по сравнению с поступлениями ртути в процессе добычи основных цветных металлов (Пацина и Пацина, 2000, АСАР/ПДСА 2004). Для России выбросы ртути в атмосферу в результате производства железа и стали оцениваются на уровне 1,4 метрических тонн в год (АСАР/ПДСА 2004).

4.2.2 Меры по снижению поступления ртути в результате первичной добычи металлов в странах Арктики

Что касается добычи черных металлов из концентрированной сульфидной руды, наиболее важным фактором, влияющим на степень улавливания ртути при ее поступлении в атмосферу, является использование конкретных стадий по удалению ртути из систем для вывода отработанных газов. Сульфидная руда представляет собой наиболее важное природное сырье для получения многих цветных металлов (основным исключением является алюминий). В странах Арктики такие стадии по удалению ртути, вероятно, используются на большинстве добывающих объектов, включая обжиг, синтерирование и/или расплав загружаемой руды (в ходе этих этапов высвобождается большая часть ртути, присутствующей в концентратах); (Environment Canada, 2002; European Commission, 2001; АСАР/ПДСА 2004). Использование стадии удаления ртути, скорее всего, частично обусловлено технической потребностью в очистке газов до преобразования двуокиси серы в серную кислоту; процесс удаления ртути применяется на большинстве добывающих установок, которые оснащены оборудованием для кислотного процесса.

Использование специальной стадии удаления ртути значительно влияет на пути ее поступления в окружающую среду. Выбросы ртути в атмосферу учитываются как поступления в товарный побочный продукт (ртуть и ее соединения); а также в воду, грунты и отходы. При получении серной кислоты ртуть, поступающая в серную кислоту (товарный побочный продукт), также конвертируется в другие пути поступления ртути, если присутствует этап удаления ртути.

Большинство или все предприятия по добыче цветных металлов, которые используют нагревание в ходе начальных технологических этапов, также используют композитные фильтры для фильтрации отработанных газов (циклоны, влажные скрубберы, электростатические осадители и/или тканевые фильтры), что также способствует снижению уровня поступления ртути в атмосферу и преобразованию улавливаемых частиц ртути в твердые, взвешенные и/или жидкие отходы. Композитные фильтры, как правило, имеют лишь ограниченный кпд улавливания ртути, поскольку в основном эта ртуть присутствует в виде элементарного ртутного газа в отработанных газах.

Некоторые предприятия по добыче цветных металлов в странах Арктики применяют так называемые процессы прямого выщелачивания, в ходе которых сера (а вместе с ней и ртуть) не выводится из концентрата в ходе высокотемпературного процесса до ее извлечения в водных растворах/суспензиях. В технологии прямого выщелачивания большая часть ртути уходит в остатки процесса влажной добычи, некоторая часть которых перерабатывается для извлечения коммерческой ртути; при этом требуется использовать особые меры предосторожности, чтобы исключить дальнейшие поступления в атмосферу. На добывающих предприятиях, применяющих метод прямого выщелачивания, объем поступления ртути в атмосферу может быть очень незначительным, как например в Финляндии (см. данные в вопроснике Финляндии и работу Fugleberg, 1999).

Сточные воды, образуемые на различных технологических стадиях, могут содержать ртуть, и их необходимо тщательно перерабатывать, чтобы избежать или свести до минимума выпуск ртути в водные среды.

Снижение ртутного загрязнения в Канаде
В качестве примера укажем, что в Канаде за последние 15 лет (или более длительный период) имело место значительное снижение выбросов ртути в атмосферу благодаря применению соответствующих мер. Объем выбросов ртути в атмосферу уменьшился с 27 метрических тонн в год в 1988 году до 10 метрических тонн в год в 1993 году и 2 метрических тонн в год в 2000 году (Environment Canada, 2002).

Поступление ртути в окружающую среду из отвалов горных пород и хвостов обогащения
Отвалы и хвосты, образуемые в результате добычи цветных металлов, могут – как и получаемые концентраты, содержать ртуть в микроконцентрациях. Этот материал намного более подвержен эрозийным процессам ввиду малых размеров частиц и высокого доступа воздуха и осаждения. Что касается сульфидных пород, эрозия приводит к высвобождению и окислению серы и образованию серной кислоты. Эта кислота делает ртуть и другие составляющие более растворимыми, тем самым увеличивая выщелачивание металлов в окружающую среду в несколько раз по сравнению с необработанными минеральными отложениями. Этот процесс называется «кислотное дренирование породы» (или КДП) и является серьезным экологическим фактором риска (European Commission, 2003).

Данные внесенные в вопросник, распространенный при проведении настоящего исследования, дают некоторое представление относительно поступления ртути в почву, что скорее всего касается отходов процесса добычи. Неизвестно, включают ли указанные поступления в воздух и воду вторичные поступления ртути из отходов процесса добычи. Иными словами, количественные данные относительно поступления ртути из отвалов породы и хвостов в воздух, воду и почву не включены в подборки данных, полученные в последнее время. Этот источник поступления может быть потенциально значительным, поскольку даже умеренные концентрации ртути в материале могут привести к тому, что значительные количества ртути окажутся мобильными ввиду огромных количеств материалов, которые перерабатываются в горнорудной отрасли.

4.2.3 Другие варианты снижения ртутного загрязнения в секторе первичной добычи металлов

Меры по снижению выбросов ртути в атмосферу
Поскольку на первичную добычу металлов приходится 25 из 157 метрических тонн выбросов ртути в атмосферу в год в странах Арктики (как указано в вопросниках), в этом секторе, возможно, необходимо принять меры для дальнейшего снижения уровня поступлений, если ставится задача обеспечить общее снижение поступления ртути в окружающую среду.

Что касается выбросов ртути в атмосферу, общая рекомендация состоит в том, чтобы повысить уровень улавливания выбросов ртути на различных предприятиях, объектах, работающих в настоящее время (использование передового опыта и наилучших имеющихся технологий). Такие меры, среди прочего, будут включать внедрение высокоэффективных методов удаления ртути на всех объектах или переход на использование процессов прямого выщелачивания. Все эти меры по усовершенствованию процессов могут быть основаны на использовании существующих, промышленно развитых технологий. Подробные рекомендации включены, например, в отчет «Анализ мер по снижению выбросов различных загрязняющих веществ для металлоплавильного сектора» ("Multi-pollutant Emission Reduction Analysis Foundation (MERAF) for the Base Metal Smelting Sector") (данный отчет также включает примеры экономических оценок по реализации мер, направленных на снижение уровня поступлений ртути; Environment Canada, 2002), а также в отчете «Комплексные меры по предупреждению и контролю загрязнений – справочный документ о наилучших технологиях, имеющихся в цветной металлургии» ("Integrated pollution prevention and control (IPPC) – Reference document on best available techniques in the non ferrous metals industry") (European Commission, 2001). Оба эти отчета имеются в Интернете (см перечень ссылок на веб-страницы).

Поступления в другие среды и поступления из отходов процесса добычи
Анализ доступной литературы показывает, что поступлению ртути в результате первичной добычи металлов в другие среды, помимо атмосферы, уделяется меньше внимания с точки зрения снижения поступления ртути.

Если это верно, это может представлять собой сферу деятельности, где можно обеспечить дополнительное снижение уровня поступления ртути. Это также включает вопросы управления отходами процесса добычи. Вероятно, вторичные поступления ртути во все среды – а также в атмосферу – в процессе размещения отходов добычи зачастую не учитываются и детально не описываются.

Вторичная добыча золота из старых хвостов амальгамации в России
Ввиду потенциально высоких количеств ртути и рисков мобилизации ртути в случае нарушения мест размещения хвостов (проведение земляных работ и т.д.), следует предпринимать повышенные меры предосторожности, чтобы избежать существенного поступления ртути во все среды. Более глубокий анализ этой проблемы невозможен в рамках подготовки настоящего проекта отчета.

Улучшение качества базы данных по ртути для усиления возможностей контроля ртутного загрязнения
Повышение качества базы данных по поступлению ртути в другие среды, кроме атмосферы, а также поступления ртути во все среды из отходов процесса добычи обусловлено необходимостью усиления возможности количественного определения объемов таких поступлений и их котроля в национальном и глобальном масштабе, а также усовершенствования базы для количественного определения степени значимости других источников поступления ртути в целях контроля; лучше всего это делать на основе масс- баланса с описанием поступления и выхода ртути в отношении всех потоков/процессов.

Снижение ртутного загрязнения
Концентрация ртути в породе цветных металлов и в соответствующих концентратах значительно варьируется. По этой причине, в принципе, возможно снизить поступление ртути путем выбора сырья с низким содержание ртути. Однако, на практике этот процесс может оказаться сложным, при этом также существует риск того, что более дешевая концентраты с высоким содержанием ртути окажутся привлекательными для промышленности во многих странах, где применяются несовершенные системы снижения выбросов ртути и отсутствует должная нормативная база, что в конечном итоге приведет к ухудшению ситуации на местном уровне без какого-либо ее улучшения на глобальном уровне.

4.3 Переработка отходов

Как показано в таблице 3-4 в разделе 3.2.3, сжигание муниципальных отходов, а также опасных/медицинских отходов является крупным источником поступления ртути в атмосферу в этой категории. Что касается поступлений ртути в другие среды, Дания, Финляндия и США представили наиболее подробные пакеты данных. Если проанализировать указанные данные по всем средам (таблицы 3-5 – 3-7), системы сточных вод также представляют собой крупный источник поступлений в этих странах. Если рассмотреть данные, указанные для всех сред, другие значительные категории источников поступления ртути включают смешанные категории «другая переработка отходов» (в вопроснике указано, например, как «другие установки по сжиганию», выключатели, электроника, загрязненная почва) и «переработка других материалов» (включая, например, рециклинг стали и цветных металлов). В целом, эти виды источников включают всю или большую часть ртути, содержащейся в продуктах потребления (потребительские и промышленные товары); а также товары, при производстве которых ртуть используется целенаправленно и изделия массового производства, содержащие микроконцентрации ртути.

С каждой из 4 установок по сжиганию отходов, большая часть атмосферных выбросов которых поступает в Арктику, в окружающую среду поступило более 0,7 метр. Т ртути/год (в среднем). В целом, выбросы с 4 крупнейших точечных источников составляют около 2% от общего объема выбросов в атмосферу странами Арктики. Основные точечные источники ртутного загрязнения, находящиеся в каждом государстве Арктического региона, включены в соответствующие разделы вопросников, посвященные точечным источникам (см. приложения).

Получение хлор-щелочи с помощью ртутных технологий представляет собой особую проблему утилизации отходов, содержащих ртуть; этот вопрос описан в разделе 4.4.

4.3.1 Анализ поступлений ртути в результате переработки отходов

Данные, приведенные в отношении поступления ртути в атмосферу в результате сжигания муниципальных отходов на миллион жителей, а также процентное содержание сжигаемых отходов общего типа показаны ниже на рисунке 4-2 и в таблице 4-6. Обращаем внимание на то, что процентные показатели были получены с использованием различной основы, включая имеющиеся данные о типах отходов. Эти цифры показывают предполагаемое соотношение между зависимостью от сжигания отходов и поступлениями ртути – высокий объем сжигания отходов дает высокий уровень поступления ртути. Учитывая умеренный кпд большинства систем, используемых в настоящее время для улавливания ртути, это оказывает непосредственное влияние на цифры, характеризующие поступления ртути в атмосферу. Дания указала довольно высокие значения поступлений ртути на одного жителя в результате сжигания отходов несмотря на то, что в этой стране в течение нескольких десятилетий существует практика раздельного сбора отходов, содержащих ртуть. Данные, приведенные в отношении поступлений ртути в зависимости от объемов сжигания отходов, рассмотрены подробно ниже.

В таблице 4-6 также приводятся данные относительно поступлений ртути в результате сжигания опасных/медицинских отходов, поскольку это также характеризует объем ртути, который используется в обществе вместе с продукцией, а также каким образом, эта ртуть улавливается в результате применения в стране технологий по переработке отходов. Процедуры сбора и переработки опасных отходов в значительной мере определяют дальнейшее состояние ртути, поступающей в результате использования в стране различной продукции. Если говорить о ситуации в Дании, например, сбор отходов с высоким содержанием ртути (зубная амальгама, термометры, круглые батарейки, манометры, приборы для измерения кровяного давления и т.д.) существует в этой стране несколько десятилетий, при этом собираемые ртутьсодержащие отходы перерабатываются или размещаются в особых условиях. Тем не менее, несобранные отходы, содержащие ртуть, по- прежнему сжигаются, как и другие отходы общего типа, что обусловлено общими приоритетами по утилизации отходов. Для сравнения, в Канаде и США поступления ртути в результате сжигания опасных/медицинских отходов являются относительно высокими.

Рисунок 4-2 Указанные поступления ртути в атмосферу в результате сжигания муниципальных отходов (в кг Hg/миллион жителей) и процент сжигания отходов общего типа. Процентные показатели были получены на различной основе в зависимости от имеющихся данных по типам отходов (см. примечания к таблице ниже).

Примечания: см. примечания к табл. 4-6.

Таблица 4-6 Указанные поступления ртути в атмосферу в результате сжигания муниципальных отходов (в кг Hg/миллион жителей) и процент сжигания отходов общего типа. Обратить внимание на то, что процентные показатели были получены на различной основе в зависимости от имеющихся данных по типам отходов (см. примечания к таблице ниже).

Примечания: *1: Процент ТМО, полученный на основе общих количеств отходов минус переработанные строительные отходы и компостированные садовые отходы (DEPA, 2003). Процентный показатель для бытовых отходов также взят из (DEPA, 2003). Показатель неопределенности поступлений ртути в атмосферу +/- 60% от среднего значения (вопросник, заполненный Данией). *2: Показатели поступления оказались чрезвычайно высокими в 2000 г.; средние показатели поступления за 1995-2001 гг. составили около 1/3. Оценочные данные о поступлениях характеризуют наихудший сценарий и не учитывают результаты применения систем для снижения поступлений ртути (вопросник, заполненный Финляндией). *3: Процентный показатель основывается на данных для бытовых отходов за 2002 г. (Sleire, 2003). *4: На основе данных (АСАР/ПДСА 2004); неопределенность определений отходов для процентных показателей – *5: Процентные показатели основаны на данных о бытовых отходах из (RFV, 2003). *6: На основе данных по отходам из (Durkee, 2003) и определений отходов, указанных в www.epa.org/osw. Итоговые значения по различным странам, должны сравниваться с осторожностью, поскольку представленные данные имеют различную степень неопределенности (см. раздел 2.2.3).

Большая часть оставшихся отходов производства в странах Арктики размещается на полигонах отходов (Skaarup et al., 2003; вопросник, заполненный Финляндией; Sleire, 2003; АСАР/ПДСА 2004; RFV, 2003; Durkee, 2003). Показатели текущего уровня поступления ртути с полигонов являются низкими и небольшими по количеству (см. таблицу 3-4 и таблицы с национальным обзором данных в разделе 3.3). Как указано в отношении размещения других отходов, количественное определение выхода ртути из ртутьсодержащих отходов не включает достаточно точных показателей, если сравнивать с показателями, характеризующими прямые поступления ртути в атмосферу. Кроме того, поступление ртути из мест складирования отходов происходит медленно и может происходить в течение нескольких десятилетий, столетий и более; этот процесс также может носить менее предсказуемый во времени характер, например, при проведении земляных работ или в результате нарушения мест складирования отходов. В то же время, складирование отходов может приводить к задержке процесса высвобождения ртути из отходов (и тем самым иногда к снижению концентрации ртути в местной окружающей среде), если сравнивать со сжиганием отходов с использованием современных систем, обеспечивающих снижение поступления ртути в атмосферу.

Многие продукты, в которых ртуть используется целенаправленно, являются продуктами, поступающими на международный рынок, и, следовательно, можно предполагать относительную однородность рынка торговли ртутью в западных странах; любые существенные различия будут обусловлены национальными ограничениями в сфере торговли ртутью, а также, возможно, некоторыми предпочтениями потребителей. Если проанализировать меры, которые предпринимались ранее в Дании с целью снижения потребления ртути, включая запреты на торговлю, специальные меры по сбору отходов, повышение уровня информированности общественности и т.д., можно вполне предположить, что отходы в Дании вряд ли будут содержать больше ртути, чем в среднем по странам Запада. Это также может указывать на то, что и в других странах Арктики можно ожидать, что содержание ртути на одного жителя будет аналогично показателям, установленным для отходов в Дании (сумма всех поступлений для отходов всех типов); в то же время в этих странах большее количество ртути направляется в места складирования (и, следовательно, такое количество трудно определить с использованием количественных показателей). Исключение может составлять Швеция, где так называемая «детоксикация общества», то есть удаление старых накопленных ртутьсодержащих отходов, проводилась более систематически и комплексно по сравнению, например, с Данией (см. von Rein and Hylander, 2000).

Обращаем внимание на то, что все эти цифры имеют некую степень неопределенности, следовательно, их следует интерпретировать осторожно. Неопределенность оценок, полученных в Дании в отношении поступления ртути, которые представлены в вопроснике, приводится в приложениях. Другие страны не приводят степень неопределенности своих цифр.

Национальные коэффициенты выбросов в результате сжигания отходов
В таблице 4-7 приводятся расчетные коэффициенты выбросов ртути в граммах на метрическую тонну сжигаемых отходов для стран, которые указали соответствующие данные. Эти расчетные коэффициенты в значительной мере зависят как от качества указанных данных о поступлениях ртути, так и от типов отходов, указанных в графе «общие/муниципальные отходы». Как видно из примечаний к таблице, имеющиеся данные не позволили рассчитать эти коэффициенты для всех стран, используя одно и то же определение отходов. Это естественно вносит значительную неопределенность в результаты любого сравнения между странами. Однако коэффициенты выбросов ртути кажутся относительно однородными за исключением Норвегии и Швеции, для которых расчетные коэффициенты оказались на порядок ниже, чем для Канады, Финляндии, Дании и США.

Только Дания привела данные, необходимые для расчета общего коэффициента выбросов ртути на тонну сжигаемых отходов; с учетом округленных «наиболее точных оценок», представленных в таблице, общее количество поступлений ртути в результате сжигания муниципальных отходов в пять раз превышает показатели, приведенные в отношении поступления ртути в атмосферу.

Степень неопределенности приведенных расчетных коэффициенты выбросов ртути можно свести до минимума – для этого необходимо проанализировать дополнительно имеющиеся данные.

Таблица 4-7 Расчетные коэффициенты выбросов от сжигания общих/муниципальных отходов. См. примечания в таблице.

Примечания: *1: Процент ТМО, полученный на основе общих количеств отходов минус переработанные строительные отходы и компостированные садовые отходы (DEPA, 2003). Процентный показатель для бытовых отходов также взят из (DEPA, 2003). Показатель неопределенности поступлений ртути в атмосферу +/- 60% от среднего значения (вопросник, заполненный Данией). *2: Показатели поступления оказались чрезвычайно высокими в 2000 г.; средние показатели поступления за 1995-2001 гг. составили около 1/3. Оценочные данные о поступлениях характеризуют наихудший сценарий и не учитывают результаты применения систем для снижения поступлений ртути (вопросник, заполненный Финляндией). *3: Процентный показатель основывается на данных для бытовых отходов за 2002 г. (Sleire, 2003). *4: На основе данных (АСАР/ПДСА 2004); неопределенность определений отходов для процентных показателей – *5: Процентные показатели основаны на данных о бытовых отходах из (RFV, 2003). *6: На основе данных по отходам из (Durkee, 2003) и определений отходов, указанных в www.epa.org/osw. *7: Различия и степень неопределенности в определениях категории отходов в значительной мере влияют на такие расчеты. Как указанно в других примечаниях, величина отходов представлена как «ТМО» (= твердые муниципальные отходы) для некоторых стран и как «бытовые отходы» для других стран, но даже при таком различии может существовать разница в типах отходов, включаемых в эти категории.

Тенденции в области утилизации ртути
Для того чтобы определить потребности страны в переработке отходов с целью снижения поступлений ртути, полезно рассмотреть тенденции потребления ртути в сопоставлении с попаданием ртути в отходы. Эти данные приведены для Дании в качестве примере на рисунке 4-3 и в таблице 4-8. Аналогичные тенденции потребления были отмечены в США, Швеции и Норвегии, см. например (Maag et al., 2002). Снижение потребления ртути наблюдается повсеместно в странах Запада, инвентаризация поступлений ртути, проведенная недавно в России для настоящего проекта также указывает на значительное снижение (АСАР/ПДСА 2004).

При таком сценарии, соответствующее уменьшение объемов утилизации ртути задерживается на несколько лет с учетом срока службы продукта и периода с момента утраты продуктом своей функции до момента его попадания на утилизацию, где за ним может осуществляться постоянный контроль (обычно это установки для сжигания и переработки опасных отходов). Для Дании в настоящее средняя длительность пребывания ртути в продукции составляет около семи лет, как показано на рисунке 4-3. Этот период сильно варьируется в зависимости в зависимости от характеристик продукции и от пользователей; для ртутно-щелочных батареек этот период составит несколько лет, в то время как для зубных пломб с использованием амальгамы, приборов для измерения кровяного давления и термометров, используемых в быту, это время может составлять 10 лет и более. Более того, можно предполагать, что кривая, характеризующая утилизацию ртути, будет выравниваться по мере того, как уровень потребления будет приближаться к минимальному, поскольку процесс обнаружения и утилизации ртутьсодержащей продукции в последнее время идет медленно. Последние данные, полученные для Дании, указывают на то, что, возможно, такая «детоксикация» старых ртутных продуктов и прекращение их использования в обществе будет длиться дольше, чем ранее предполагалось (Skaarup et al., 2003).

Рисунок 4-3 Тенденции потребления и утилизации ртутьсодержащей продукции, которая поступает в муниципальные и опасные/медицинские отходы в Дании *3 (Skaarup et al, 2003; см. примечания ниже к таблице).

Таблица 4-8 Тенденции потребления и утилизации ртутьсодержащей продукции, которая поступает в муниципальные и опасные/медицинские отходы в Дании (Skaarup et al, 2003)*3.

Примечания: *1: Включает все целевое потребление Hg + мобилизацию примесей Hg в «других материалах в муниципальных отходах» (упаковка, пищевые отходы и т.д., оценочное количество = 0,76-3,1 метрических тонн в год в 2000/2001 гг.). *2: Поступления ртути в результате использования дают лишь небольшие количества, см. таблицу 3-6. *3: Подлинный временной промежуток между потреблением и утилизацией может незначительно отличаться от указанного в таблице (поскольку оценочные данные по утилизации не являются полностью независимыми от цифр потребления, что обусловлено процедурой оценки и отсутствием данных, необходимых для минимизации степени неопределенности по перекрестному балансу.

4.3.2 Ситуация в области снижения ртутного загрязнения при переработке отходов в странах Арктики

Системы снижения ртуя поступлений ртути
Как указано выше, большинство систем, используемых для снижения поступления ртути с отработанными газами в результате сжигания отходов, не являются оптимальными для улавливания ртути. Часть ртути, содержащейся в отработанных газах, особенно газообразной элементарной ртути, не улавливается достаточно хорошо композитными фильтрами и системами для улавливания кислотных газов. По этой причине в настоящее время сжигание отходов ведет к нежелательному увеличению содержания ртути в отходах, а не к предупреждению или к задержке поступления ртути в окружающую среду. Это хорошо известный факт и является одной из причин, по которой, например, Дания проводит работы для минимизации попадания ртути в отходы, ограничивая торговлю продукцией, в которой ртуть используется целенаправленно, а также усиливает меры по раздельному сбору отходов. Недавно начатое внедрение угольных фильтров на мусоросжигательных установках в некоторых странах Арктики (прежде всего обусловленное необходимостью снижения уровня диоксинов) потенциально может улучшить сложившуюся ситуацию.

Несмотря на то, что содержание ртути в выбросах мусоросжигательных установок все еще существенно, оно снизилось за последние десятилетия в результате применения различных мер, направленных на снижение загрязнения, описанных в настоящем разделе. Например, в США с начала 90- х гг. основное снижение общих выбросов ртути в стране было достигнуто за счет реализации соответствующих мер на установках по сжиганию отходов.

Кроме того, что касается прямого размещения отходов на полигонах, практикуемого во многих странах, та часть ртути, которая улавливается в контроля за такими отходами в течение столетий, чтобы избежать неприемлемых вторичных поступлений ртути из мест хранения отходов. Отходы, образуемые в результате сжигания, в отличие от обычных отходов, иногда помещают в более безопасные места хранения, что обусловлено концентрированным содержанием токсичных веществ.

Ситуация с очисткой сточных вод (которая здесь рассматривается как процесс переработки отходов) в принципе еще хуже. Большая часть ртути, которая оказывается в сточных водах, в конечном итоге попадает непосредственно в окружающую среду. Даже современные установки по очистке сточных вод улавливают лишь часть ртути из стоков (в Дании около половины), то есть: значительная ее часть попадает в водные среды после переработки. Улавливаемая ртуть в конечном итоге попадает в канализационный ил, причем большая часть его поступает непосредственно на сельскохозяйственные земли в виде питательных веществ и, следовательно, также увеличивает общее количество ртути, которая может оказывать воздействие на здоровье человека и на окружающую среду (оставшаяся часть либо сжигается, либо складируется). Поступления ртути в сточные воды ниже по сравнению с поступлениями ртути в атмосферу в странах, которые указали такие данные, однако даже «базовые» поступления из стоматологических клиник, возможно, заслуживают отдельного анализа. Данные о поступлениях, представленные Данией, свидетельствуют о том, что этот источник поступления ртути может быть заниженным в других странах Арктики. Существуют амальгамные фильтры для стоматологических клиник, обеспечивающие очень высокий процент улавливания ртути; такие фильтры широко используются в Дании и, возможно, в других странах Арктики; однако такие фильтры используются не во всех клиниках, поскольку их применение не всегда является обязательным (в Дании такие правила существуют только на местном уровне).

Также что касается опасных отходов, здесь в принципе ситуация схожа с ситуацией по сжиганию и размещению отходов, описанной выше. Отходы с высоким содержанием ртути могут в определенной степени собираться раздельно, что уменьшает объемы их поступления в процесс переработки общих отходов. Сегодня эта практика существует во многих странах. Однако в целом такой раздельный сбор отходов зависит от возможностей самих потребителей и промышленности, т.е. их умения идентифицировать такую продукцию, а также от их мотивации обеспечить хранение и раздельную поставку таких отходов для переработки. Опыт показывает, что такие схемы сбора отходов дают определенные положительные результаты, однако практика также подтверждает, что значительный объем утилизируемых продуктов не собирается, а попадает в общие отходы (см., например, работы Hansen and Hansen, 2003, и Skaarup et al., 2003).

Еще одним аспектов является рециклинг ртути, содержащейся в раздельно собираемых отходах с высоким содержанием ртути, включая фактически чистую металлическую ртуть из отработанных манометров, барометров, выключателей и т.д.По мере снижения спроса на ртуть будет меняться потребность в рециклинге ртути, что обусловлено риском перенасыщения рынка, что в свою очередь повышает уровень поступления ртути в окружающую среду (см. анализ этого аспекта в «Глобальной оценке ртутного загрязнения» - Global Mercury Assessment: UNEP, 2002). Кроме того, установки по переработке (рециклингу) ртути также представляют собой источники прямого поступления ртути в окружающую среду. Швеция предприняла радикальный шаг с целью исключить попадание на рынок собираемых ртутьсодержащих отходов и обеспечить их конечную утилизацию (захоронение) в безопасных местах, предназначенных для глубокого захоронения отходов ртутьсодержащей породы, решение о чем, в скором времени должно быть принято. По этим же причинам, начиная с 1994 года в США были приостановлены продажи ртути из государственных запасов.

Снижение поступления ртути в отходы
Во многих странах Арктики предприняты усилия в целях снижения потребления многих «неосновных» продуктов, произведенных с целевым использованием ртути; в некоторых странах установлены лимиты в отношении допустимого содержания ртути в изделиях массового производства, таких как упаковка, что также способствует попаданию ртути в отходы. Эти усилия принесли свои результаты в виде снижения поступления ртути в результате переработки отходов. В то же время указанные объемы поступления ртути в странах Арктики свидетельствуют о том, что такое снижение может быть недостаточным, чтобы обеспечить экологически устойчивые уровни.

Это может иметь несколько причин. Целевое использование ртути по- прежнему остается на высоком уровне и может быть снижено в будущем (существуют альтернативные варианты для большинства случаев такого целевого использования ртути в продукции). Задержка утилизации ртутьсодержащей продукции является длительной, и даже те продукты, которые больше не поступают в продажу, могут и в дальнейшем требовать переработки отходов в течение, например, двух десятилетий.

Краткая, но хорошая общая оценка тенденций в развитии ситуации, связанной с выходом ртути в отходы, подлежащие переработке в Финляндии, включена в раздел «Тенденции поступления ртути в окружающую среду» вопросника, заполненного Финляндией (см. приложения).

4.3.3 Варианты будущего снижения поступления ртути в окружающую среду при переработке отходов

Снижение объемов поступлений ртути в результате переработки отходов (ртутьсодержащих продуктов и материалов), вероятно является обязательной мерой, если мы стремимся обеспечить значительное снижение общего объема поступления ртути в атмосферу.

Даже в случае, когда использование ртути в продуктах ограничивалось до строго определенного уровня, утилизация старой ртутьсодержащей продукции будет иметь место в течение определенного времени, вероятнее всего в течение двух десятилетий. После этого будет по-прежнему наблюдаться определенное поступление ртути в результате переработки отходов ввиду присутствия примесей ртути в товарах массового производства.

Захоронение отходов с повышенным содержанием ртути – включая захоронение остатков процесса сжигания отходов – может представлять собой дополнительную проблему в плане управления такими местами захоронения (полигонами отходов), а также риска отрицательного экологического воздействия на будущие поколения. Однако как указано выше, если полигон будет иметь специальное покрытие, чтобы предупредить загрязнение грунтовых вод, это не повлечет за собой непосредственное распространение из отходов на большие расстояния в отличие от практики сжигания отходов.

Можно рассмотреть возможные варианты:

• Продолжать в дальнейшем поиск возможностей для того, чтобы исключить целевое использование ртути.
   
• Обеспечить, чтобы товары массового производства, которые являются источником образования отходов потребления, не содержали микроконцентрации ртути выше разумных пороговых пределов (фоновых уровней).
   
• Ввиду указанной выше задержки утилизации – и, возможно, продолжения практики продажи – ртутьсодержащей продукции:
   
  • Объединить меры, направленные на предотвращение образования ртутьсодержащих отходов, с мерами по усовершенствованию систем, предназначенных для улавливания выбросов ртути в атмосферу, которые используются на установках для сжигания отходов, путем внедрения дополнительных стадий очистки, обеспечивающих удаление ртути из атмосферных выбросов.
     
  • продолжить или усовершенствовать практику раздельного сбора отходов с высоким содержанием ртути (включая повышение уровня информированности общественности и проведения кампании по раздельному сбору отходов),
     
  • обеспечить, чтобы собираемые опасные/медицинские отходы, содержащие ртуть, поступали на другие установки по переработке отходов, кроме установок для сжигания.
     
• Обеспечить мониторинг за глобальным спросом, производством и рециклингом ртути и контроль за торговлей продуктами переработки ртути, чтоб исключить перенасыщение рынка, и рассмотреть возможности безопасного конечного хранения (размещения) или обеспечения безопасного хранения товарной переработанной ртути при обеспечении общественного контроля.
   
• Усовершенствовать базу данных о фактических поступлению элементарной ртути и метиловой ртути из захоронений/мест складирования отходов в целях повышения возможностей для проведения количественной оценки таких поступлений и управления ими.

Дания, Финляндия, Исландия, Норвегия и Швеция уже проанализировали возможности реализации общих стратегий по обращению с ртутьсодержащими отходами в рамках процесса, согласованного Советом министров Северных стран (Endre et al., 1999).

4.4 Производство хлора и щелочи

Хлорно-щелочное производство с использованием ртутных технологий относится к источникам с умеренным поступлением ртути, если иметь в виду данные о поступлениях ртути в атмосферу, которые указаны в обзорном анализе для восьми стран Арктики (7 метрических тонн в год из общего количества поступления ртути в атмосферу, составляющего 157 метр. тонн ). Однако такие объемы выбросов отмечены на относительно небольшом количестве установок, использующих ртутные технологии, поскольку многие установки перешли на другие технологии или были закрыты. Это означает, что отдельные установки являются крупными точечными источниками. С каждого из 5 хлорно-щелочных производств, большая часть атмосферных выбросов которых поступает в Арктику, в окружающую среду поступило более 0,6 метр. т ртути/год (в среднем). В целом, выбросы с 5 крупнейших точечных источников составляют около 2% от общего объема выбросов в атмосферу странами Арктики. Основные точечные источники ртутного загрязнения, находящиеся в каждом государстве Арктического региона, включены в соответствующие разделы вопросников, посвященные точечным источникам (см. приложения).

Ртутный баланс для остальных 4 объектов для производства хлора и щелочи на основе ртути в России показан в таблице 4.9 (см. АСАР/ПДСА 2004).

Таблица 4-9. Ртутный баланс для предприятий по производству хлор-щелочи в Российской Федерации в 2002 году (см. АСАР/ПДСА 2004).

Нажмите сюда для просмотра Таблица 4-9

Далее, другой проблемой, которая регулярно возникает при оценке поступлений ртути с таких объектов, является то, что их материальные балансы не согласуются, то есть существенные количества используемой ртути не учитываются в документации о поступлениях ртути в окружающую среду и о ее утилизации (UNEP, 2002; Sznopek and Goonan, 2000; АСАР/ПДСА 2004). Некоторая часть таких поступлений может аккумулироваться в трубопроводах, оборудовании, строительных материалах и в почве на производственных площадках и вокруг них, а некоторая часть может поступать в окружающую среду и не обнаруживаться при этом при проведении контрольных мероприятий.

Выражается опасение, что многие старые предприятии по производству хлор-щелочи (включая закрытые предприятия) являются сильно загрязненными площадками, что представляет собой серьезную угрозу и требует значительных капиталовложений при выводе таких предприятий из эксплуатации или для проведения их очистки по каким-либо иным причинам. Эти площадки представляют собой локальные факторы риска загрязнения ртутью и могут увеличивать регистрируемые в настоящее время и будущее региональные показатели поступлений ртути в окружающую среду вследствие испарения.

Данные о некоторых закрытых предприятиях по производству хлора и щелочи в Российской Федерации по казаны в таблице 4-10.

Таблица 4-10. Ртуть в грунтах, на полигонах отходов и водных объектах с разбивкой по предприятиям, которые были закрыты в Российской Федерации (см. АСАР/ПДСА 2004).

Хлорно-щелочное производство с использованием ртутной технологии считается устаревшим методом, даже внутри этой отрасли на сегодняшний день; помимо проблем загрязнения, на эту технологию приходиться значительная часть глобальной продажи и переработки ртути, что тем самым увеличивает риск других видов выхода ртути в ходе цикла.

В последние годы рыночная доля хлорида, получаемого с помощью ртутной технологии, постоянно снижалась в результате конверсии и закрытия производств. В соответствии с решениями OSPAR следует рассмотреть возможность стимулирования процесса конверсии с использованием имеющихся безртутных технологий с проведением необходимых мероприятий для очисток загрязненных площадок. Дополнительную информацию об использовании ртути в процессе получения хлор-щелочи см. в «Глобальной оценке ртутного загрязнения» . Global Mercury Assessment (UNEP, 2002).

4.5 Другие выбранные источники поступления ртути

В настоящем разделе приводятся некоторые замечания относительно других выбранных источников. Здесь не дается подробное описание всех типов источников. Описание других источников поступления ртути и варианты снижения таких поступлений можно найти в «Глобальной оценке ртутного загрязнения» – Global Mercury Assessment (UNEP, 2002).

4.5.1 Загрязнен ие ртутью в результате добычи золота в России

Приведенные ниже параграфы взяты из текста, подготовленного г-жой Лапердиной в работе (АСАР/ПДСА 2004). Подробную информацию можно найти в указанном отчете.

Загрязнение ртутью традиционных районов золотодобычи в России, как и во всех других районах золотодобычи в мире, является плохо освещенной проблемой, которая требует неотложного анализа. Объем загрязнения ртутью и его воздействие на различные территории не подвергались тщательному анализу, то есть здесь требуется комплексные и дорогостоящие исследования. Однако можно с определенностью отметить, что все традиционные районы золотодобычи, показанные на рисунке 3.3, имеют различное загрязнение ртутью, которое, как правило, не является локальным. После внедрения эффективных технологий золотодобычи старые площадки с богатыми россыпями подвергались повторной промывке; в результате этого ртутьсодержащие карьеры и гидравлические отвалы смешивались с промытыми скальными породами, что привело их к распределению по большим территориям. Точечные источники включают заброшенные и эксплуатируемые хвосты обогащения добывающих и обогатительных комбинатов и золотоприемных объектов. Промышленные и жилые районы старых золотодобывающих предприятий зачастую либо были перенесены с отработанных территорий, либо постепенно пришли в упадок. Ранее не проводились работы по восстановлению и консервации загрязненных участков золотодобычи, поэтому разрушившиеся места складирования хвостов и шлихов с высоким содержанием ртути вызывают серьезные экологические проблемы. Поскольку места расположения старых золотых россыпей не всегда можно точно установить на основании анализа исторических документов, для оценки уровня ртутного загрязнения традиционных районов золотодобычи требуется проведение дорогостоящих полевых работ и теоретических исследований. Локальные, но изолированные от районов золотодобычи источники загрязнения ртутью, включают очистительные предприятия.

В настоящее время существует пять основных источников поступления ртути из районов золотодобычи, количественные характеристики которых зависят от типа месторождения и запасов золота, длительности и интенсивности разработки месторождения и использования ртути в технологических операциях:

• Поступление ртути в атмосферу из отвалов, хвостов, загрязненной почвы, а также в результате ее вымывания и загрязнения водотоков, грунтов, воды и наземной среды.
• Широко используемые в настоящее время повторные разработки техногенных россыпей, а также переработка хвостов и шлиховых концентратов рудного и рассыпного золота.
• Незаконное использование ртути для добычи золота из концентрата и песка.
• Разработка месторождений золота с повышенной природной концентрацией ртути.
• Переработка золотоносных концентратов с повышенным естественным или промышленным содержанием ртути на перерабатывающих установках.

Повторная переработка техногенных россыпей
Широкая повторная переработка техногенных россыпей, а также переработка хвостов и шлиховых концентратов рудного и рассыпного золота приводит к высвобождению ртути из отвалов, хвостов и шлихов, ее преобразованию в активное подвижное состояние и выходу в окружающую среду вместе с выбросами в атмосферу (тепловая переработка концентратов, дегазация ртути из отвалов и т.д.) и сбросами сточных вод. Соглашение о лицензированной отработке таких россыпей не учитывает высокое промышленное содержание ртути в перерабатываемом песке и, следовательно, контроль за распространением и увеличением объема загрязнения ртутью не проводится.

Невзирая на имеющиеся разработанные и используемые технологии по переработке промышленных запасов с извлечением золота и ртути, мелкие предприятия с низкими доходами будут скорее всего использовать более дешевые технологии, включая только добычу золота, т.е. будут использовать процесс выжигания амальгамированного золота без конденсации паров ртути на заключительной фазе. В случае если экологический контроль за лицензированием и последующей разработкой таких золотоносных и ртутьсодержащих техногенных россыпей не будет усилен, половина ртути, которая в настоящее время содержится в отвалах и отходах (3000-6000 тонн), будет постепенно поступать в атмосферу и водные объекты.

Немногочисленные имеющиеся данные указывают на то, что доля вторичного техногенного золота в различных регионах составляет 1-5% от общего объема добычи золота. В целом доля техногенного золота в России может быть приблизительно оценена на уровне 2-4%, следовательно его количество, добытое в 2001 году, может составлять около 2800-5600 кг. Если учитывать среднее содержание золота в промышленных отходах на уровне 350 мг/м³ , в таком случае объем промышленных отходов, подвергаемых повторной переработке, можно оценить следующим образом:

2800 кг : 350 мг/м³ = 8 миллионов м³; 5600 кг : 350 мг/м³ = 16 миллионов м³.

Если взять количество таких повторно перерабатываемых промышленных отходов в объеме 8-16 млн. м³, а среднее содержание Hg как 0,2-0,5 г/м³, в таком случае общая доля промышленной ртути в этом объеме может составить от 2 до 8 тонн. Около 15-20% от этого количества, вероятно, было использовано с применением современных технологий, в то же время основное количество ранее аккумулированной промышленной ртути (примерно 1,5 до 6,5 тонн) могло быть выпущено в 2001 году в районах золотодобычи и в окружающие среды.

4.5.2 Добыча нефти и газа

Добыча нефти и газа представляют собой тип источника, который в последние годы привлекал к себе все большее внимание. Этот источник в целом плохо описан с точки зрения поступления ртути. Концентрация ртути в районах добычи нефти и газа может сильно варьироваться, причем в некоторых странах она может быть низкой. Однако, например, в России имеющиеся данные указывают на то, что добыча нефти и газа представляет собой крупный источник поступления ртути. Добыча нефти и газа может заслуживать большего внимания с точки зрения поступления ртути, следовательно, может потребоваться сбор дополнительной информации относительно мобилизации и поступления ртути из этих источников.

4.5.3 Зубная амальгама

Использование ртути для получения зубной амальгамы это единственное крупное использование ртути в Дании, которое составляет значительный процент поступления ртути в сточные воды и в отходы для переработки. В других странах Арктики эта сфера также может представлять собой значительное использование ртути, однако в некоторых странах этой проблеме, возможно, уделяют меньшее внимание. Все более широкое применение находят альтернативные пломбирующие материалы, однако они по-прежнему не считаются адекватными для пломб всех типов с точки зрения соответствующих органов, регулирующих безопасность стоматологической практики, например в Дании и Швеции. Природоохранные органы обеих стран готовы одобрить полную замену таких материалов, когда медицинские учреждения найдут приемлемую альтернативу.

В Швеции для ускорения процесса замены, были отменены государственные субсидии на амальгамные пломбы, в то же время финансируется использование альтернативных пломбирующих материалов. В Дании оба вида пломбировочных материалов субсидируются в одинаковой мере, а это способствует использованию амальгамных пломб по той причине, что они дешевле (сокращают время работы дантиста). Что касается поступления ртути в водную среду, существуют высокоэффективные фильтры, которые улавливают до 100% ртути, попадающей в сточные воды, однако эти фильтры не являются обязательными во всех странах.

4.5.4 Лабораторные реагенты

По-прежнему некоторые виды стандартных лабораторных анализов включают применение ртутных соединений; примером является использование анализа ХПК (химическая потребность в кислороде) для количественной оценки органических веществ в сточных водах. Имеются соответствующие альтернативные реагенты и стандартные анализы. Международное сотрудничество позволит увеличить возможности для ускорения процесса замены материалов через участие в этой работе организаций по стандартизации, что позволит усилить аргументацию в пользу такой замены и стимулировать такую замену через внесение изменений в нормативную базу и практику, применяемую национальными и местными природоохранными органами. Азотный анализ по методу Кьельдаля также используется при осуществлении мероприятий по экологическому контролю; для проведения такого анализа в целях поиска альтернативных материалов ртути ключевую роль должны играть сами государственные экологические органы.

4.5.5 Возможности перехода на безртутные технологии

В качестве возможной деятельности в странах Арктики в рамках стратегии по ртути можно инициировать процесс идентификации общих позиций по вопросу «наименее значимых» сфер использования ртути и разработке конкретных рекомендаций по ее замене. Даже несмотря на то, что, как хорошо известно, существуют альтернативные безртутные технологии, которые можно использовать при целевым применением ртути, процесс, позволяющий определить, какие сферы такого целевого использования можно ликвидировать и предложить графики ликвидации таких технологий в соответствии с национальными приоритетами, может способствовать скорейшему переходу на безртутные методы производства.

Такие детальные рекомендации могли бы стать конкретной мерой по усилению процесса реализации уже согласованных целей, связанных с ликвидацией/снижением «приоритетных опасных веществ» (как указано в целях OSPAR, HELCOM и ЕС). Для некоторых отдельных сфер применения ртути такие рекомендации, например, были разработаны под эгидой HELCOM (см http://www.helcom.fi/recommendations/reclist.html).

Другим примером является законодательство, запрещающее торговлю ртутью в Дании, которое предусматривает общий запрет на торговлю и детально указывает сферы применения, которые остаются разрешенными до конкретной даты или же указывают разрешенные сферы применения ртути до особого уведомления.

4.5.6 Другие источники поступления ртути в окружающую среду

Существует целый ряд других источников поступления ртути; данные о них были представлены странами в рамках настоящего проекта. В то же время детальное описание каждого источника не возможно привести в настоящем докладе. Перечень других типов источников можно найти в «Глобальной оценке ртутного загрязнения» – Global Mercury Assessment (UNEP, 2002), а также в документах, приведенных в нем (включая многие другие документы).

Сноски

[2] Показатели производительности получены из данных «EMF controls» в .EPA.s 2003 Clear Skies Act parsed file for 2010., сайт: http://www.epa.gov/airmarkets/epaipm/results2003.html. Представленные величины округлены до целого числа.

[3] Поскольку США использовали коды Стандартной Промышленной Классификации (коды СПК), в которую не включена первичная выплавка цинк (Zn), выбросы данной категории источников в США включены в категорию .Добыча других металлов. в Вопроснике ACAP/ПДСА.

| Главная страница | | Содержание | | Предыдущая страница | | Следующая страница | | Верх |

Версия 1.0 март 2005, © Датское агентство по охране окружающей среды