Оценка поступлений ртути в окружающую среду с территории Российской Федерации

6 Выводы

6.1 Использование и мобилизация ртути в Российской Федерации
6.2 Эмиссия ртути в Российской Федерации
6.3 Ртуть в твердых отходах

6.1 Использование и мобилизация ртути в Российской Федерации

Обобщенные сведения о целевом использовании ртути в Российской Федерации и мобилизация металла как примеси представлены в табл. 6.1. Эти сведения не включают возможное применение ртути в оборонной промышленности.

Целевое использование ртути

Общее целевое использование ртути в России в 2001/2002 г.г. оценивается на уровне 155 т/год. Данная оценка вполне определенная, поскольку основывается на конкретных сведениях, полученных от предприятий, являющихся основными потребителями ртути в стране. По данным Департамента финансов Министерства экономического развития и торговли РФ, годовая потенциальная потребность российских предприятий в ртути в 1999-2001 г.г. оценивалась в 280-300 т/год (см. раздел 2.3). Расхождение между этими данными и результатами настоящей оценки обусловлены следующими причинами: 1) потенциальная потребность основывается на учете плановых производственных мощностей предприятий, которые в последние годы не используются полностью; 2) в указанный период в России были закрыты некоторые производства, где в значительных количествах применялась ртуть; 3) на ряде предприятий потребление ртути постоянно снижается или варьируется год от года; 4) потребление ртути для “«других целей” может быть существенным; 5) настоящая оценка распространяется только на целевое применение ртути в гражданском секторе.

Хлорно-щелочное производство по-прежнему остается основной сферой использования ртути, где она применяется в качестве электрода. В 2002 г. потребление ртути на эти цели составило около 103 т, однако ее использование в этом секторе варьируется из года в год, причем в определенные годы оно может возрастать. Еще около 7,5 т ртути (в виде хлорида ртути) было использовано в качестве катализатора для производства хлорвинилового мономера (ХВМ), используемого для получения ПВХ. В обоих случаях ртуть используется в качестве технологического химического вещества, при этом лишь незначительная часть ее попадает в конечную продукцию. До недавнего времени ртуть использовалась в качестве катализатора для получения витамина В-2, и некоторых красителей, однако сейчас такое производство прекращено.

Основная часть ртути, используемой для изготовления потребительских товаров, применялась в производстве ртутных термометров и ламп. В табл. 6.1 приведено общее количество ртути, используемой для производства указанной продукции. Количество ртути, присутствующей в потребительских ртутьсодержащих товарах, продаваемых на российском рынке, отличается от ее объемов, использованных при их производстве. Это обусловлено определенными технологическими потерями металлами, а также импортом и экспортом ртутьсодержащих изделий. Общее количество ртути в потребительских товарах, поступающих на внутренний рынок страны, оценивается примерно на уровне 18 т (табл. 6.2).

Следует отметить, что в России потребление ртути для производства термометров, гальванических элементов и батарей, другого измерительного и электротехнического оборудования за последнее десятилетие уменьшилось в несколько раз, а выпуск некоторых приборов и изделий (ртутные переключатели, ртутные вентили, манометры, барометры и т. п.) прекращен практически полностью. Ртуть по-прежнему может присутствовать в некоторых видах импортируемого оборудования, например в выключателях, используемых в некоторых легковых автомобилях в основном американского производства. Общее поступление ртути в Россию с таким оборудованием оценивается на уровне менее 2 т. В отличие от многих западных стран в России практически полностью прекращено использование ртути в стоматологии.

Таблица 6.1 Использование и мобилизация ртути в Российской Федерации, 2001/2002 г.г.

Категория деятельности Потребление/мобилизация
Оптимальная
оценка, т/год
Интервал,
т/год
% от общего
суммарного
количества
Целевое использование ртути
Хлорно-щелочное производство 103 103 36
Производство ХВМ 7,5 7,5 2,6
Добыча с использованием метода амальгамации 5,5 3-8 1,9
Стоматология (зубные амальгамы) 0,7 0,6-0,8 0,2
Производство термометров 26 26 9,1
Производство барометров, манометров и другого измерительного оборудования 0,2 0,2-1 0,1
Производство гальванических элементов и батарей 0,8 0,8 0,28
Производство источников света 7,5 7,5 2,6
Лабораторное применение 3,5 2-5 1,2
Биоциды и пестициды 0,6 0,4-0,8 0,2
Другие целевое применение ?    
ИТОГО 155 151-160 54
Мобилизация ртути в качестве примеси
Уголь 22 20-24 7,7
Нефть * 33 5-50 11
Газ, кондесат, горючие сланцы и биотопливо 8 2-12 2,8
Производство цинка и свинца ** 31 16-47 11
Производство меди и никеля ** 28 14-42 9,8
Другие цветные металлы ** 6 4-8 2,1
Производство чугуна и стали 1,8 1,2-2,4 0,6
Производство цемента 2 1,6-2,8 0,7
Итого, мобилизация в качетсве примесей 132 66-198 46
Всего 287 217-358 100

* Ртуть в продуктах переработки нефти в РФ.
** Включает ртуть в концентратах. Общее содержание ртути в добываемых рудах может быть значительно выше.

Таблица 6.2 Ртуть в потребительских товарах, поступивших на российский рынок, 2001 г.

Ртутьсодержащие
изделия
Потребление
ртути для
производства,
т/год
Содержание ртути в
получаемой
продукции, т/год
Содержание ртути в
продукции, поставляемой
на рынок, т/год*
Термометры 24,2 24,0 9,4
Источники света 7,5 4,7 4,7
Батареи 0,8 0,6 1,6
Выключатели, манометры и т. д. 0,2 0,2 < 2
Всего (округлено) 33 30 18

* С учетом импорта/экспорта.

Применение ртути для обогащения золотодсодержащего сырья в России запрещено. Однако по имеющемся сведениям амальгамационный способ обогащения сырья до сих пор нелегально используется малыми предприятиями в районах, удаленных от природоохранного контроля. Ориентировочное суммарное потребления ртути при добыче золота в 2001 г. находится в интервале 3-8 тонн. Поскольку такое использование ртути является незаконным, в официальной статистике отсутствуют необходимые сведения, которые могли бы подтвердить приведенную экспертную оценку. Следует отметить, что в 2001 г. количество ртути, использованной в золотодобывающей промышленности, уменьшилось приблизительно в 10 раз по сравнению с периодом 1976-1990 г.г., когда затраты ртути могли составлять около 40 т/год. В табл. 6.1. строка “другое целевое применение” включает производство полупроводников, сверхчистых металлов методом амальгамации и прочее возможное использование ртути. Однако не удалось получить информации о фактическом потреблении ее в этих целях.

Мобилизация ртути в качестве примеси

Общая мобилизация ртути, присутствующей в качестве естественной примеси (рассеянного, следового элемента) в перерабатываемых и используемых сырье и материалах, составляет примерно столько же, что и ее целевое использование. Общая мобилизация ртути оценивается на уровне 138 т с интервалом 66-198 т, что свидетельствует о значительной неопределенности оценочных данных. Основное количество ртути мобилизуется при добыче и использовании угля и нефти и в цветной металлургии.

В целом мобилизация ртути с углем составляет около 20-24 т, который используется главным образом для производства тепла и электричества и получения кокса. Содержания ртути в углях, добываемых в различных угольных бассейнах страны, могут различаться на два порядка, при этом неопределенность оценочных данных, касающихся общего объема мобилизации ртути, является следствием неопределенности данных относительно ее содержания в непосредственно использованном угле. Тем не менее распределение ртути в товарных углях России изучено достаточно хорошо, чем в других видах ископаемого топлива и рудах.

Содержание ртути в сырой нефти и природном газе также в значительной степени варьируется в зависимости от геологии нефтяных и газовых месторождений. По оценке, основанных на содержаниях ртути в сырой нефти, при переработке последней в России мобилизуется около 33 т ртути. Помимо этого, почти такое же количество, вероятно, присутствует в сырой нефти, экспортируемой для переработки в другие страны. Как уже сказано, эти оценки основываются на данных о концентрации ртути в сырой нефти, однако неизвестно, какая доля непосредственно поступает с нефтью на переработку или экспортируется после первичной переработки нефти. Вследствие высокой вариабельности содержания ртути в сырой нефти (в пределах множителя 50) и ограниченного числа данных, общее количество мобилизуемой ртути определить очень трудно, при этом интервал неопределенности приблизительно составляет порядка 5-50 т. По сравнению с данными, известными для других стран, средняя концентрация ртути в российской сырой нефти достаточно высока. Это, возможно,, является следствием фактических геологических условий формирования и локализации нефтяных месторождений, но также может отражать тот факт, что большая часть имеющихся данных получена на месторождениях нефти и газа, территориально расположенных в пределах ртутных провинций, в зонах повышенной тектонической активности и т. д. Для того чтобы уменьшить степень неопределенности полученных оценочных данных, необходимо выполнить анализ проб сырой нефти на основных российских нефтяных месторождениях, а также проб нефти, имеющейся в хранилищах на нефтеперерабатывающих предприятиях.

Общая мобилизация ртути с природным газом, газовым конденсатом, горючими сланцами и биотопливом, по оценкам, составляет 9 т (8 т в газе и конденсате, 0,6 т в горючих сланцах и 0,4 т в биотопливе). Ртуть, содержащаяся в природном газе, в процессе его ректификации в основном переходит в стабильный конденсат;, содержание ртути в очищенном газе, поставляемом потребителям или на экспорт, незначительно.

Объем мобилизации ртути в результате использования биотоплива отличается от объема мобилизации ртути по другим категориям по той причине, что такая ртуть в любом случае будет выбрасываться при разложении биомассы.

Значительное количество ртути мобилизуется при добыче руд, особенно содержащих цинк, медь, никель, свинец и золото. В табл. 6.1 показано количество ртути в концентратах металлов, перерабатываемых на российских металлургических предприятиях. Общее содержание ртути в руде, содержащей цветные металлы, оценивается на уровне xx-xx т/год. Из этого количества xx-xx т уходит в хвосты, а остальная часть – 31-92 т/год (как указано в табл. 6.1) попадает в концентрат, который подвергается дальнейшей переработке.

Основная часть ртути мобилизуется с цинковым и медным концентратами. В процессе их переработки ртуть либо выбрасывается в воздух, либо попадает в отходы или же в побочные продукты, например в техническую серную кислоту. Очень незначительная часть ртути поступает с полученными металлами потребителям.

Попутное извлечение ртути при добыче золота по ориентировочной оценке может составлять 4-8 т/год. Ее основное количество поступает в отвалы и хвосты и около 20 % может поступать в атмосферу.

Мобилизация ртути в производстве цемента оценивается в пределах 1,6-2,8 т; здесь источником ртути являются используемые минеральное сырье и топливо. Эмиссия ртути происходит также в ходе получения гашеной извести, однако из-за отсутствия данных такая производственная деятельность не включена в оценку. Можно ожидать, что в данном случае мобилизация ртути будет значительно ниже, чем в цементном производстве.

Динамика целевого потребления ртути

В последнее десятилетие общее целевое потребление ртути в Российской Федерации значительно сократилось: с 866 т в 1989 г. до 155 т в 2001 г. (табл. 6.3). Таким образом, динамика использования ртути в России соответствует общемировой тенденции, проявляющейся в снижении потребления ртути в большинстве сфер ее целевого применения. Потребление ртути на душу населения, составившее в 2001 г. 1,1 г на одного жителя России, оказалось несколько ниже аналогичного показателя в США - 1,2 г на одного жителя страны в 1998 г. (рассчитан на основании сведений, приводимых в [Sznopek, Goonan, 2000].

Таблица 6.3 Потребление ртути в Российской Федерации, 1989-2001 г.г.

Отрасль,
сфера применения
1989 1993 2001
т/год % т/год % т/год %
Химическая промышленность 462 53,4 310 57,6 111 72
Медицина, фармацевтика, стоматология 12,5 1,4 9 1,7 0,7 0,5
Электротехника 108,3 12,5 71 13,2 8,3 5
Приборостроение, электроника 133 15,4 80 14,9 26 17
Цветная металлургия 10 1,1 8 1,5 5,5 2,9
Агрохимия 50 5,8 10 1,8 0,6 0,4
Научные исследования, новейшие технологии 25 2,9 10 1,9 3,5 2,3
Оборонная промышленность 40 4,6 20 3,7 - -
Другое 25 2,9 20 3,7 ? -
Всего 865,8 100 538 100 155 100

6.2 Эмиссия ртути в Российской Федерации

Основной прямой путь эмиссии ртути из техносферы в окружающую среду это ее поступление в атмосферу. Выбросы ртути в атмосферу в России в общем виде представлены в табл. 6.4, в которой приведены наиболее точные оценочные данные, а также указана степень их неопределенности. Количество ртути, мобилизуемой с ископаемым топливом и рудами, показанное ранее в табл. 6.1, достаточно неопределенно; кроме того, такая оценка осложняется неясностью в плане дальнейшего состояния и поведения ртути в ходе процессов сгорания топлива и переработки руд и концентратов. Практически отсутствуют данные, полученные при инструментальном измерении фактических выбросов ртути, что особенно характерно для тех сфер деятельности, в ходе которых происходит ее мобилизация в качестве естественной примеси. В то же время имеются данные по выбросам ртути предприятиями, целенаправленно использующими ртуть в своих технологических процессах (например, для химических заводов).

Таблица 6.4 Эмиссия ртути в атмосферу в Российской Федерации, 2001/2002 г.г.

Категория деятельности Эмиссия ртути в атмосферу
Оптимальная
оценка,
т/год
% от общего
суммарного
количества
Категория
неопределенн
ости****
Целевое использование ртути
Хлорно-щелочное производство 1,2*** 3,0 3,0
Производство ХВМ 0,02 0,05 0,05
Добыча золота с использованием метода амальгамации и переработка отходов золотодобычи 3,1 8,0 8,0
Стоматология (зубные амальгамы) 0,05 0,1 0,1
Производство термометров 0,009 0,02 0,02
Производство барометров, манометров и другого измерительного оборудования 0,01 0,03 0,03
Производство источников света 0,15 0,4 0,4
Другое плановое применение ? - -
ИТОГО 5,3 12 12
Мобилизация ртути в качестве примеси
Уголь – для выработки электроэнергии 8,0 21 21
Уголь – муниципальное и бытовое отопление 2,1 6,0 6,0
Уголь – производство кокса 1,3 3,0 3,0
Уголь – другое применение 3,0 8,0 8,0
Переработка нефти ? - -
Использование бензина, дизельного топлива и мазута 3,4 9,0 9,0
Газ, горючие сланцы и биотопливо 1,0 2,6 2,6
Производство цинка 1,9 5,0 5,0
Производство никеля и меди 5,3 14 14
Производство других цветных металлов 1,2 3,0 3,0
Производство железа и стали 1,4 4,0 -
Производство цемента 1,6 4,0 79
Использование побочных продуктов ** ? -  
ИТОГО 30 79 0,1
Переработка отходов
Производство вторичной ртути 0,05 0,1 9,0
Переработка железа и стали ? - -
Сжигание отходов 3,5 9,0 0,3
Размещение отходов на свалках/полигонах ? - 0,3
Утилизация источников света 0,1 0,3 10
Сжигания осадков городских сточных вод <0,1 0,3 3,0
ИТОГО 3,8 10 0,05
ОБЩЕЕ СУММАРНОЕ КОЛИЧЕСТВО 42,6 100  

* Вторичная мобилизация ртути, ранее использованной в золотодобывающей промышленности для амальгамационного обогащения сырья.
** Выбросы ртути в атмосферу из побочных продуктов, таких как серная кислота, азотная кислота, битума и т. д., не оценивались, однако они могут быть значительными.
*** Прямая эмиссия в ходе технологических процессов. Определенное количество ртути может поступать в атмосферу из ее так называемых неучтенных потерь, которые в 2002 г. оценивались в 50 т.
**** Категории неопределенности: A: на основании фактических данных предприятий - неопределенность в связи с неучтенными потерями; B: оценки экспертов - подлинное значение скорее всего будет в диапазоне ± 50% от наиболее точной оценки; C: оценки экспертов - подлинное значение может значительно превышать диапазон ± 50% от наиболее точной оценки.

Целевое использование ртути

Выбросы ртути в атмосферу в результате производства хлора и каустической соды в 2002 г. оцениваются на уровне 1,2 т. Это прямые выбросы поллютанта с воздухом систем вентиляции и топочными газами. Помимо этого, определенное количество ртути может выбрасываться с территорий предприятий (при дегазации механически теряемой ртути, поступлении ее с мест размещения ртутьсодержащих отходов и т. д.). В настоящей оценке изначально принято допущение о том, что неучтенные потери ртути в хлорно-щелочном производстве России составляют более 50 т, причем ртуть главным образом аккумулируется в строительных конструкции, в почвогрунтах промплощадок и окрестностей предприятий. Представленные оценки по выбросам ртути в воздух на хлорно-щелочных заводах соответствуют сведениям, которые предприятия направляют органам охраны окружающей среды, и данным, включенным в официальные документы инвентаризации выбросов ртути (см. Приложение 1). Какое количество ртути из ее так называемых неучтенных потерь рано или поздно поступает в атмосферный воздух, точно не известно. Данная ситуация типична не только для России, но и для других стран. Например, в отчетах, предоставляемых предприятиями по выпуску хлора в Европе в комиссию OSPAR [OSPAR 2001] указывается на “различие в балансе” (что соответствует российским “неучтенным потерям”) без дальнейшей интерпретации, однако следует отметить, что в большинстве стран такие потери ртути составляют значительную долю ее общего количества, используемого в технологических процессах.

Выбросы ртути в атмосферу в результате производства потребительских товаров, содержащих ртуть, описаны подробно в отчете (см. выше). Они могут обусловливать формирование в окружающей среде локальных зон техногенного загрязнения, а также воздействовать на рабочую среду, однако в национальных документах по инвентаризации на них в целом приходится менее 1% от общей эмиссии ртути в атмосферу.

Вторичная мобилизация

Проведенная оценка показывает, что добыча золота из техногенных россыпей (отвалы, хвосты и др.), отрабатываемых ранее с использованием амальгамационного метода , является значительным источником поступления ртути в окружающую среду. Эмиссия ртути в атмосферу при этом может составлять 0,9-3,9 т/год или около 60 % от ее общего содержания в перерабатываемом техногенном сырье (1,5-6,5 т/год). За всю историю добычи золота в России было использовано около 6000 тонн ртути. Ее значительная часть до сих пор остается в техногенных россыпях , а часть поступает в воздух при их повторной переработке и извлечении золота. Разрабатываемые технологии и оборудование переработки золото- и ртутьсодержащего техногенного сырья позволяют количественно извлекать различные формы ртути и выделять металлическую ртуть путем термического нагрева концентратов и конденсации паров ртути. Однако такое оборудование используется редко.

Добыча золота из техногенных отходов существенно ускоряет процесс вторичной мобилизации ртути из отходов, в то же время выбросы ртути их всех видов отходов, содержащих ртуть, могут быть значительными. Существует очень мало информации относительно объемов выброса ртути из отходов; другие вторичные источники выбросов не анализировались в количественном отношении.

Мобилизация ртути в качестве примеси

Переработка и использование ископаемого топлива, руд и другого минерального сырья, в которых ртуть присутствует в качестве естественной примеси, являются основными источниками ее выбросов в атмосферу на территории России. Значительная часть такой ртути поступает из точечных источников (электростанции, металлоплавильное производство, коксовые установки, цементные предприятия и т. д.). В большинстве случаев оборудование, используемое главным образом для снижения выбросов пыли, лишь в незначительной степени обеспечивает улавливание летучей ртути, выделяющейся из сырья или ископаемого топлива в ходе их высокотемпературной переработки. Следовательно, значительная часть мобилизуемой в этом секторе ртути будет выбрасываться в атмосферу.

В результате использования угля общее количество выбросов ртути в атмосферу составило около 14 т: 8 т приходится на выработку электроэнергии (теплоэлектроцентрали), 1,3 т - на производство кокса, 2 т – муниципальные котельные и бытовые отопительные системы, 3 т – на другие виды использования угля. Теплоэлектроцентрали имеют средства контроля за выбросами пыли, а также – в определенной мере – оборудование для удаления серы, однако, по приблизительным оценкам, по-прежнему около 80% ртути, содержащейся в угле, поступает в атмосферный воздух.

Определенная часть ртути, присутствующей в сырой нефти, в ходе переработки попадает в нефтепродукты и в конечном итоге выбрасывается в воздух в результате их сжигания. Если сравнить общее количество ртути в нефти, поступающей на переработку в России, с общими выбросами при сжигании нефтепродуктов, можно отметить, что значительная часть металла выбрасывается либо в результате первоначальной переработки сырой нефти, либо в ходе процесса очистки нефти. Ввиду отсутствия информации о дальнейшем состоянии ртути, оценка ее потенциальных выбросов в результате таких технологических процессов не проводилась. Данные о дальнейшей судьбе ртути, поступающей на переработку в составе сырой нефти на соответствующие заводы, в целом очень ограничены во всем мире; нам не удалось получить первую оценку, используя факторы распределения, адаптируемые по данным для других стран. В цветной металлургии меньшая доля ртути, присутствующей в перерабатываемых концентратах, выбрасывается в воздух, поскольку значительная часть ее улавливается, в частности, оборудованием, предназначенным для контроля за выбросами серы. По оценкам, в России ежегодно в атмосферу поступает около 8 т ртути, главным образом при производстве цинка, меди и никеля.

Выбросы ртути в атмосферу в результате сжигания твердых бытовых отходов (ТБО) оцениваются на уровне 3,5 т. В России функционирую 4 мусоросжигательных завода, на которых сжигается лишь незначительная часть ТБО, ежегодно образующихся в стране. Основными источниками поступления ртути в сжигаемых ТБО, по оценкам, являются ртутные термометры, батарейки, источники света и выключатели.

Сравнение с данными других документов по инвентаризации

Согласно официальной статистике, в России в 2001 г. в атмосферу от техногенных источников поступило около 2,9 т ртути. Эти данные основаны на информации, которая приводится в соответствующих отчетах , направляемых предприятиями и организациями в государственные органы защиты окружающей среды. В России, как правило, предприятия и организации отчитываются только за выбросы тех вредных веществ, эмиссия которых предусматривается документом ПДВ (предельно допустимых выбросов) или паспортами технологического оборудования, т. е. если эмиссия ртути не определена указанными техническими документами, то ее выбросы в окружающую среду не регистрируются. В отношении ртути информацию о ее выбросах предоставляют лишь те предприятия, которые используют ртуть в основных технологических процессах (хлорно-щелочные заводы, электроламповые, термометровые и т. д.). Для таких категорий деятельности данные, полученные при проведении настоящей оценки, хорошо соотносятся с официальной статистикой. В некоторых случаях официальные данные включают информацию, полученную от небольшого количества металлоплавильных предприятий, однако в целом мобилизация ртути, присутствующей в виде естественной примеси в перерабатываемых и используемых сырье и материалах, не включается в экологическую отчетность предприятий и организаций, поскольку они формально не обязаны декларировать эмиссию ртути.

Недавно была проведена оценка техногенных выбросов ртути в России и странах СНГ, выполненная в рамках международного проекта INTAS “Разработка методов оценки выбросов рассеянных металлов и их практическое применение для оценки потоков в CНГ, включая экономические аспекты снижения потоков” (Development of methods for trace metal emission evaluation and their implementation for flux estimates in NIS territory, including economic aspects of flux reduction) [Пацина 2003a]. В соответствии с информацией INTAS, последние оценки поступления ртути в окружающую среду с территории России были выполнены в рамках проекта ЕС MERCYMS (Pacyna 2003b). Результаты этих оценок представлены в Таблице 6,5., где также приводятся результаты оценок, полученные по данному проекту. Данные, полученные в ходе выполнения указанного проекта, относительно неплохо согласуются с результатами нашей инвентаризации эмиссии ртути при сжигании угля, производстве чугуна, цемента, цветных металлов. Выбросы ртути при сжигания отходов оказались значительно выше, чем по результатам оценок MERCYMS. Следует отметить, что в ходе нашей оценки выбросы ртути из установок для сжигания отходов сравнивались с содержанием ртути в отходах; эти данные свидетельствуют том, что оценки, касающиеся выбросов при сжигании отходов, указанные в документах инвентаризации MERCYMS, занижены. Согласно результатам проекта MERCYMS, в России выбросы ртути в хлорно-щелочном производстве очень велики и являются основным источником ее эмиссии в атмосферу. Столь высокие оценочные данные были получены авторами отчета по проекту MERCYMS на основании включения, так называемых, неучтенных потерь ртути в общую ее эмиссию в атмосферный воздух, что не совсем соответствует действительности. Дело в том, что ртуть, включаемая в категорию .неучтенные потери. (которые формируются в основном за счет механических потерь металла и определяются по разнице баланса – см. раздел 3.1 настоящего отчета), главным образом поступает в почвогрунты промзоны предприятий. Оценки, касающиеся выбросов ртути в воздух, были получены нами на основании данных измерений ее выбросов с воздухом вентиляционных систем и отходящими газами. Представленные оценочные данные по выбросам в воздух в ходе различных процессов соответствуют данным предприятий, которые направляются органам охраны окружающей среды, и сведениям, включенным в официальные документы по контролю за выбросами ртути (см. Приложение 1). Еще раз следует отметить, что в отчетах, предоставляемых предприятиями по выпуску хлора в Европе в комиссию OSPAR (OSPAR 2001), указывается на .«различие в балансе. (что аналогично .неучтенным потерям.) без дальнейшей интерпретации, причем неучтенные различия в большинстве стран составляют значительную долю общего количества ртути, используемой в технологических процессах на хлорно-щелочных заводах. Не исключено, что со временем определенная часть этой ртути поступает в атмосферной воздух, однако для количественной оценке этого источника необходимо проведение специальных исследований.

Таблица 6.5 Выбросы ртути в атмосферу в России в 2000 году по данным проекта INTAS [403]

Категория источника Проект MERCYMS Проект АСАР*
Выбросы в
воздух, т/год
Доля,
%
Выбросы в
воздух, т/год
Доля,
%
Хлорщелочное производство 28 42 1,2 ** 4
Сжигание угля – крупные ТЭЦ 15,5 23 8 27
Сжигание угля – районные котельные 11 17 2 7
Другое использование угля Не рассм. - 4,3  
Сжигание мазута, газа и биотоплива Нет данных, не рассм. - 4,4 12
Производство цветных металлов 5,9 9 8,4 28
Производство железа и чугунных чушек 1,9 3 1,4 5
Производство цемента 3,7 6 1,6 5
Размещение отходов 0,1 0,2 3,5 12

* Оценочные данные.
**Кроме того, некоторая часть из этих 56 тонн может прямо или косвенно поступить в атмосферу

Ртуть в сточных водах и ее поступление в водные объекты

По сравнению с выбросами в атмосферу прямое поступление ртути в водные объекты составляет незначительную часть ее эмиссии из техносферы в окружающую среду. Согласно официальной статистике, общий сброс ртути с сточными водами промышленных предприятий в водные объекты в 2001 г. составил 0,16 т. Основная категория источников включает химическую промышленность (главным образом хлорно-щелочное производство.

На основании данных о содержании ртути в осадках сточных вод было определено, что общие сбросы ее с городских очистных сооружений могут составлять 3,4-11,89 т. Аналогичное количество ртути может концентрироваться в осадках городских сточных вод, которые обычно складируются на иловых площадках и вывозятся на свалки. Во многих городах России сточные воды промышленных предприятий непосредственно поступают в городскую канализацию и затем совместно с бытовым стоком очищаются на общегородских очистных сооружениях. Существенным источником поступления ртути в городские системы канализации, вероятно, являются стоки стоматологических поликлиник, ртуть из разбитых термометром и ртуть из электротехнического оборудования (например, разбитые выключатели). Значительная часть ртутьсодержащих изделий и приборов, выпущенных десять лет назад, может по-прежнему находиться в эксплуатации и, таким образом, являться потенциальным источником поступления ртути в сточные воды.

Поступление ртути в почву

Одним из основных источников прямого поступления ртути в почву (не считая свалок отходов) являются предприятия по выпуску хлора и каустической соды, на которых. значительная часть от общего количества неучтенных потерь – 50 тонн/год – поступает непосредственно в почвогрунты на территории или вблизи производственных предприятий. Ртуть также может случайно попадать в почву с других производств, где она используется. В отчете приводится перечень наиболее интенсивно загрязненных ртутью промышленных площадок (как закрытых производств, так и ныне действующих).

. Применение и производство ртутьсодержащих в России запрещено. Тем не менее в 2001 г. в сельском хозяйстве продолжали использоваться ртутьсодержащие пестициды (в основном гранозан), с которыми в почву поступило до 0,6 т ртути. В настоящее время в стране на складах хранятся ртутьсодержащие пестициды, количество ртути в которых достигает 20 т. Многие хранилища, расположенные в сельской местности, находятся в неприемлемом состоянии, что не исключает вероятность поступления пестицидов в окружающую среду.

В России лишь незначительная часть ежегодно образующихся осадков городских сточных вод используется в качестве агломелиорантов, с которыми в сельскохозяйственные почвы может поступать около 1 т ртути. Типичные концентрации ртути в осадках сточных вод обычно намного ниже существующей ПДК. Настоящая оценка не включала количественную оценку содержания ртути в используемых в сельском хозяйстве России минеральных и органических удобрениях.

Ртуть, содержащаяся в зубной амальгаме, рано или поздно будет попадать в почву в местах захоронения (на кладбищах), где ее количество может составлять до нескольких тонн/год.

Косвенное поступление ртути с различными продуктами

В ходе различных промышленных процессов ртуть может попадать в качестве нежелательной (случайной) примеси в ту или иную конечную продукцию или побочные продукты (табл. 6.6). Как видим, по оценкам, более 16 т ртути в год поступает в виде нежелательной примеси в различную конечную продукцию и побочные продукты. Дальнейшая судьба этой ртути не оценивалась, но можно полагать, что в конечном счете она поступает в окружающую среду или в отходы. Количество ртути в продуктах переработки нефти – за исключением бензина, дизельного топлива и мазута – не оценивалось, однако общее содержание ее может быть значительным.

Таблица 6.6 Ртуть в основной продукции и побочных продуктах (дополнительно не оценивались), 2001 г.

Категория
деятельности
Побочный
продукт
Масса ртути (наиболее
точная оценка), т/год
Применение Конечная
судьба
Производство ХВМ Азотная кислота 2,8 Для заливки нефтяных скважин н. о. *
Производство хлора-щелочи Каустическая сода, хлор, водород 0,2 Производство ПВХ; химическая промышленность н. о.
Производство кокса Различные химические продукты 0,6 Различное применение н. о.
Производство цинка Серная кислота 7,8 н. о. н. о.
Производство меди Серная кислота 2,3 н. о. н. о.
Переработка нефти Коксовый остаток нефтехимии, битум, сера н.о н. о. н. о.
Переработка газа Сера
Устойчивый
газоконденсат
0,3
2,0

н. о.

н. о.
Всего   >16    

* .н. о.. - не оценивалась.

6.3 Ртуть в твердых отходах

Общая масса ртути, присутствующей в ежегодно вывозимых в России на свалки и полигоны твердых отходах, составляет около 98 т; около 32 т вторичной ртути получают при переработке различных отходов и рафинировании чернового металла (табл. 6.7). Следует отметить, что ртуть в отходах находится в разнообразных химических формах, обладающих различной подвижностью. В отношении эмиссии ртути в атмосферный воздух приводятся наиболее точные оценки с указанием степени их неопределенности.

С отходами предприятий по выпуску хлора и каустической соды на полигоны поступило 39 т ртути. В настоящее время утилизация указанных отходов с целью извлечения их них ртути, не проводится, тогда как основная часть отходов производства ХВМ была переработана для получения новых катализаторов. Количество ртути в отходах, вывезенных на полигоны предприятиями, выпускающими продукцию, содержащую ртуть, оказалось незначительным (всего около 0,3 т).

Соединения ртути, используемые в аналитических и научных лабораториях, обычно нейтрализуются и затем вывозятся на полигоны.

По оценкам, около 3-8 тонн ртути нелегально использовано золотодобывающими предприятиями, из них 0,6-1,6 (~20%) могло попасть в отвалы и хвосты.

Около 5,6 т ртути попало в зольный остаток и летучую золу при сжигании угля. Малая часть угольной золы используется для производства цемента, а основная часть ее вывозится на свалки.

В общей сложности в отходах плавильных предприятий цветной металлургии аккумулировано примерно 11 т ртути. Кроме того, около xx-xx тонн ртути поступило в отходы горнодобывающей промышленности и хвосты обогащения. Неясно, какова степень подвижности ртути, содержащейся в отходах добывающих предприятий, и какое ее количество в конченом счете поступает в окружающую среду. Результаты некоторых исследований указывают на то, что ртуть, концентрирующая в хвостах угольных обогатительных фабрик, является относительно мобильной и может эмитировать в атмосферный воздух.

Если объединить данные таблиц 6,1, 6,4 и 6,5, то количество мобилизуемой ртути превысит общее количество ртути, поступившей в атмосферный воздух и отходы производста, на 75 тонн. Данная разница иллюстрирует факт, что судьба мобилизуемой ртути до сих пор до конца неизвестна, и количество ртути в конечных отходах производства может быть существенно выше указанного количества.

Количество ртути, присутствующей в твердых бытовых отходах, оценивается, как минимум, в 24 т. Практически отсутствуют данные о содержаниях ртути в виде природной примеси (следового элемента) в отходах всех видов. Основным источником поступления ртути в твердые бытовые отходы являются, вероятно, выходящие из строя (разбитые) ртутные термометры.

Определенная часть ртути, содержащаяся в разбитых термометрах, может поступать в канализацию. Другими источниками поступления ртути в ТБО являются ртутные лампы, выключатели, батарейки и зубная амальгама. Если учитывать, что большие количества ртути, использовавшейся 10 лет тому назад для производства батареек, выключателей, измерительных приборов и другого электротехнического оборудования, попадали в твердые отходы вместе с этими продуктами, то такая оценка, вероятно, является слишком заниженной. Количество ртути в отходах можно оценить путем анализа ее содержания в отходящих газах и остатке установок, применяемых в России для сжигания отходов, однако результаты таких измерений отсутствуют.

Рециклинг ртути и получение побочных продуктов

В 2001 г. на двух основных российских предприятиях в результате рециклинга ртутьсодержащих отходов было получено около 30 т вторичной ртути. В целом производство вторичной ртути сильно колеблется из года в год. Например, в 2002 г. объем ее производства составил лишь около 10 т. В 2001 г. около 9,8 т вторичной ртути было получено при переработке отходов производства хлорвинила (ХВМ), хотя фактическое количество ртути, содержащейся в образовавшихся в этом году таких отходов, составляло 4,7 т. Эта разница указывает на то, что отходы могут накапливаться в течение некоторого времени до их переработки. Около 24 т вторичной ртути было получено при рафинировании чернового (отработанного) металла, источником которого могли быть различные измерительные приборы, выключатели, старые запасы ртути на предприятиях и т. д. Менее 100 кг ртути в 2001 г. было получено при утилизации использованных ртутных ламп, хотя содержание ртути в переработанных лампах было значительно выше.

Около 5 т ртути в составе шлама предприятий по выпуску цинка было экспортировано для переработки за рубежом.

Таблица 6.7 ых отходах в Российской Федерации, 2001/2002 г.г.

Категория деятельности Ртуть в твердых отходах
размещение на свалках/полигонах рециклинг
ртути,
наиболее
точные
оценки,
т/год
наиболее
точные
оценки, т/год
% от
общего
суммарног
о
количества
категория
неопределен
ности
Целевое использование ртути
Хлорно-щелочное производство 39 41 A  
Производство ХВМ 0,0 0,0 A 4,7
Добыча золота с использованием амальгамационного метода 1,1 1 B  
Производство термометров 0,1 0,1 A  
Производство батареек, барометров, манометров и других измерительных приборов 0,2 0,2 A  
Производство источников света 0,001 0,0 A 2,3
Лабораторное применение 2,2 2,3 B  
Другое плановое использование ? - -  
ИТОГО 43 45   7
Мобилизация ртути в виде примеси
Уголь – добыча и переработка 3,1 3,0 B  
Уголь – для выработки электроэнергии 2 2,1 B  
Уголь – другое применение 0,5 0,5 B  
Переработка нефти ? - C  
Газ и биотопливо ? 0 C  
Цинк 8,5 9 C 5,4
Производство меди и никеля 6,6 7,0 C  
Производство других цветных металлов (включая золото) 4,2 4,0 C  
Производство цемента 0,4 0,4 В  
Использование побочных продуктов ? -    
ИТОГО 22 23   5,4
Переработка отходов
Переработка ртути 0,003 0,0 A  
Переработка железа и стали ? - -  
Муниципальные и больничные отходы 24 25 B  
- термометры 20 21 B  
- батарейки 1,6 1,7 C 0,02
- источники света 1,6 1,7 B  
- измерительные приборы, выключатели и т .д. 0,04 0,0 C 0,5
- амальгама 1 1,1 C  
- другие твердые отходы ? - -  
Осадки сточных вод 5,7 6,0 B  
Металлическая ртуть неизвестного происхождения*** ? - A 21
ИТОГО 30 32   22
Общее суммарное количество 95 100   34

* Ртуть в побочных продуктах, экспортируемых за рубеж для переработки.
** Показывает количество, утилизируемое для рециклинга в ходе производственного процесса. Фактический объем рециклинга в 2001 г. составил 9,8 т.
*** Металлическая ртуть для рециклинга без указания на источник ее происхождения; источником может быть измерительное оборудование, выключатели, запасы и т.д.
**** Часть этого объема может сбрасываться со сточными водами.
*** Категория неопределенности: A: на основании фактических данных предприятий - неопределенность в связи с неучтенными потерями; B: оценки экспертов - подлинное значение, скорее всего, будет в диапазоне ± 50% от наиболее точной оценки; C: оценки экспертов - подлинное значение может значительно превышать диапазон ± 50% от наиболее точной оценки.

 



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