В Павлодаре проводят научные испытания нейтрализации ртутного загрязнения в районе озера Былкылдак и полей фильтрации химзавода. Японское ноу-хау впервые применяется за пределами Страны Восходящего солнца. Оно может помочь в решении экологической проблемы региона. И даже, говорят ученые, поможет вернуть зараженные земли в безопасный хозяйственный оборот. Первая лабораторная фаза испытаний прошла успешно. Но на второй этап, полевые решающие тесты, не хватает средств – всего около пяти миллионов тенге.
Тяжелое наследие
Павлодарское Прииртышье тема ртути тяготит давно – это так называемое историческое загрязнение. Озеро Былкылдак за Северной промзоной Павлодара было отравлено многолетними стоками стоящего рядом химического производства. Главный загрязнитель – ртуть. Ее утечка с химзавода шла с 1975 по 1993 годы. Общая масса ртути, рассеянной в поверхностном слое почв 0–0,25 м, составляет около 2,8 тонны. Теоретически есть весьма небольшая вероятность попадания ртути в трансграничный Иртыш с грунтовыми водами. Про эту возможность знают в Российской Федерации.
Сейчас зараженные участки находятся на территории СЭЗ «Павлодар». В свое время в ходе демеркуризации корпус цеха электролиза, где использовали ртуть, демонтировали и законсервировали в саркофаге. Накопившуюся в земле ртуть остановили глиняной стеной в грунте на глубине 20 метров. Протяженность стены – более трех километров. Однако и эти меры предосторожности не вечны.
Ртуть сегодня широко используют в промышленности и в быту – в гальванических элементах, измерительных приборах, электрических переключателях, реле, оборудовании, лампах и т. д. Ртуть по разным классификациям входит в список тяжелых металлов. И последствия воздействия на живые организмы дает тяжелые, сообщает Всемирная организация здравоохранения.
«Элементарная ртуть и метилртуть токсичны для центральной и периферической нервной системы. Воздействие ртути – даже в небольших количествах – может вызывать серьезные проблемы со здоровьем и представляет угрозу для внутриутробного развития плода и развития ребенка на ранних стадиях жизни. Ртуть может оказывать токсическое воздействие на нервную, пищеварительную и иммунную системы, а также на легкие, почки, кожу и глаза. ВОЗ рассматривает ртуть в качестве одного из десяти основных химических веществ или групп химических веществ, представляющих значительную проблему для общественного здравоохранения», – считают эксперты. Опасен и такой нюанс, как биоаккумуляция метилртути – накопление ее содержания в моллюсках, живущих в зараженных донных отложениях, рыбе, растениях и т. д.
Остановить и обезвредить
О новом японском методе в борьбе с ртутной угрозой, павлодарских исследованиях и полученных результатах нам рассказал доктор химических наук, профессор, декан Инновационного Евразийского университета, член экологического совета Павлодарской области Александр Константинович Свидерский. До нынешних исследований эта технология применялась исключительно в Японии. Павлодарцы стали первыми, кто изучает ее на новой территории и в иных условиях. У японцев свое ноу-хау: препарат фирмы Taiheiyo Cement, которая производит в основном цемент, связывает на молекулярном уровне ртуть и не дает ей взаимодействовать с чем-либо. Если быть точнее, говорят ученые, то стоит называть этот метод не нейтрализацией, а иммобилизацией, т. е. переводом вещества в неподвижное, неопасное состояние.
– Как известно, самые ядовитые формы ртути – ее пары, – поясняет Александр Свидерский. – Метил- ртуть в соединении с органикой тоже становится опасной. Исследуемый нами препарат – порошок серо-белого цвета, похож на глинозем, основан на оксидах металлов. Принцип японского метода простой: препарат вносят во влажную почву, перекапывают. Компоненты порошка соединяются с ртутью и переводят ее в неактивную форму. Порошок иммобилизирует (связывает), переводит ртуть из подвижной формы в состояние, в котором она не двигается по микрокапиллярам в почве, не растворяется в воде, не испаряется в воздух. Соответственно, тяжелый металл не может двигаться дальше никаким образом – в том числе и по пищевым цепям, не передается животными или растениями. Таким образом, исключается необходимость дорогостоящей и трудоемкой утилизации загрязненной ртутью почвы.
В самой Японии эта технология изначально была разработана для нейтрализации кадмия и свинца в почвах на рисовых чеках. Проблема серьезная: приходилось даже выводить из оборота сельскохозяйственные поля в связи с высоким содержанием этих тяжелых металлов. С применением новой технологии плодородные почвы на полях не лишаются своих качеств.
С большим трудом при поддержке посольства Японии в Республике Казахстан руководителю Павлодарского регионального Центра компетенций по экологическим технологиям кандидату технических наук Ахану Омирбеку с командой местных ученых удалось получить несколько килограммов препарата для лабораторных испытаний. Предварительные результаты приятно удивили, говорят эксперты.
– Мы использовали разные методики: и предложенные японцами, и наши разработки, – рассказывает Свидерский. – Смотрели по разному содержанию и концентрации препарата и концентрации ртути, по различным температурным условиям и влажности. Чтобы было понятно, поясню: валовое содержание ртути ни в начале эксперимента, ни в конце не поменяется – сколько есть, столько и будет. А вот форма вещества уже будет иная – неподвижная. Первый этап проводился по официальному заказу управления недропользования, окружающей среды и водных ресурсов акимата Павлодарской области, получены обнадеживающие результаты исследования. Японская сторона просит провести уточняющие натурные эксперименты в полевых условиях. Сейчас нужно выяснить оптимальную концентрацию, дозировку порошка, эффективную в специфических условиях Северной промзоны г. Павлодара. Также мы должны понять, какое количество препарата потребуется для полной иммобилизации всего накопленного в почве объема ртути и, соответственно, просчитать экономический эффект проекта и сколько потребуется впоследствии средств для проведения всего объема работ по иммобилизации ртути. Для финансирования этого второго этапа требуется 5 миллионов тенге.
Пока сложно говорить о том, какая сумма может потребоваться для конкретных работ после исследований. Ученые предполагают, что весьма внушительная. Но и результат многообещающий.
– Мы сейчас нацелены на необходимость второго этапа испытаний в естественных условиях с природными пробами. И уже затем – на расчеты по экономическому эффекту, который последует в результате проделанных работ по иммобилизации. Напомню, земли могут быть введены в хозяйственный оборот, – говорит Александр Свидерский. – Сама технология несложная. Но если для эксперимента японская сторона предоставила нам препарат бесплатно, то для основной работы по обеззараживанию загрязненной территории его нужно будет покупать и доставлять. После второго этапа тестов полученный пилотный результат мы сможем продемонстрировать японской стороне, Министерству экологии РК, международным финансовым институтам и т. д., что позволит обратиться к ним с просьбой о финансовой помощи на проведение полномасштабной демеркуризации почвы на данной территории.
Между тем, время не ждет. Сейчас работать ученым позволяют погодные условия. Вносить и проверять препарат нужно именно летом. Имеет значение температурный режим, влажность и т. д. Если финансирование для второго этапа тестов не будет изыскано либо придет поздно, исследования придется перенести на следующий год. А значит, решение ртутной проблемы затянется.
Что с водой?
Павлодарские ученые из ИнЕУ уже не первый год ведут поиски решения проблемы ртутных загрязнений в регионе. Практику мировых открытий берут на вооружение. В 2015–2017 годах при госфинансировании проводился совместный казахстанско-британский проект как раз по озеру Былкылдак. Технология фильтрующей установки была основана на использовании наночастиц серебра, которые могут поглощать ионы ртути из раствора. Английскому методу нашли применение в наших условиях. Тогда речь шла об очистке воды озера и возможности использования ее в промышленных целях. Прототип был готов. С результатами ознакомили местные власти. Дело оставалось за финансированием. Но, насколько известно, пока никаких новейших водоочистных установок на Былкылдаке почему-то замечено не было.
Какова сегодня ситуация в районе бывших цехов химзавода, где в свое время произошло скопление стоков ртути, а также на озере-накопителе Былкылдак? Как говорят ученые, на этих участках за счет бюджета ежегодно проводится мониторинг наличия ртути в грунтовых водах. Правда, каждый год конкурс госзакупок выигрывает одна и та же компания. Через специальные шахты проводится отбор проб воды с определенными интервалами времени.
– Сейчас ситуация там практически нормализовалось, – поясняет доктор химических наук Александр Свидерский. – Во время исследований мы изучали как раз почву на так называемых полях фильтрации, где был отстой стоков, и возле озера-накопителя. Но не в самом Былкылдаке. Не могу сказать, что ситуация плачевная и что ртуть попадает в Иртыш. В данный момент вода в озере-накопителе не представляет опасности. Разве что донные отложения на некоторых участках. Но в любом природном объекте есть такое понятие, как биологическое самоочищение. В реку ничего не идет, это точно. Установлена глиняная стена в грунте, чтобы грунтовые воды не попали в Иртыш. Но, опять же, судя по многолетним исследованиям, вода уже может использоваться для технических нужд. И сейчас задача состоит в том, чтобы вернуть почву в хозяйственный оборот. Чтобы на этих землях можно было вести какую-то хозяйственную, промышленную деятельность, поставить реальные предприятия и т. д.
Японские уроки в жизни и кино
Опыт Японии показывает, что нейтрализация загрязнений тяжелыми металлами реальна. Впрочем, у страны был нелегкий урок как раз с ртутью. А имя города и залива Минамата стало не просто нарицательным. Пик синдрома Минамата с повреждением мозга, параличом, бессвязной речью и расстройством сознания случился в 50-х. Именно в той местности, где с 30-х по 60-е годы ХХ века действовал химзавод, постоянно сливавший отходы с высокой концентрацией метилртути в залив. Морепродукты оттуда были основным рационом местных жителей. По официальным данным, было подтверждено около 2000 случаев болезни Минамата вследствие отравления органическими соединениями ртути, более 50 тысяч человек пострадали.
В последующие годы в Японии были постепенно введены более серьезные меры по охране окружающей среды. Они включили в себя принятие обширного законодательства и пересмотр свыше десяти законов. А спустя 22 года Верховный суд Японии признал государство виновным в загрязнении окружающей среды, приведшем к смерти более 1700 человек и многочисленным заболеваниям. И вынес решение о выплате пострадавшим компенсации.
Но добиться этого было непросто. О трагедии широко стало известно в мире в 1972 году благодаря шокирующим снимкам в журнале Life. Их сделал легендарный военный фотограф Юджин Смит в деревушках у залива Минамата. Игнорировать международный резонанс ни завод, ни правительство Японии не могли.
В 2013 году правительства приняли Минаматскую конвенцию о ртути. Ее цель – охрана здоровья и окружающей среды от антропогенных выбросов и освобождений ртути. Страны, подписавшие Конвенцию, должны принимать меры по предотвращению выделения ртути и снятию с производства определенных ртутьсодержащих изделий. К слову, Казахстан Конвенцию так пока и не ратифицировал.
А на днях, в начале лета 2021 года, в прокат вышел новый фильм Эндрю Левитаса «Великий» («Minamata») с Джонни Деппом в главной роли. В центре сюжета, основанного на реальных событиях, громкое разоблачение того самого экологического преступления в Японии. Рассказана история фоторепортажа в журнале Life, ставшем поворотным в деле о десятилетиях отравления людей промышленными стоками ртути. Сейчас фильм как раз идет в кинотеатрах Павлодара. Стоит сходить посмотреть, к чему может привести нерешенная ртутная угроза, если ее замалчивать или пустить на самотек.
