Экологический тест-драйв

1. Что означает слово «лопарь», возникшее от карельского слова Loppi или финского Lappi?
страна холода
северное сияние
вечная мерзлота
край земли

Наш сайт

Новостная лента

Наши контакты

Муниципальное бюджетное учреждение культуры 

"Централизованная библиотечная система города Апатиты"

Адрес: ул. Пушкина, д. 4

Тел.: 7-08-39

e-mail: apatitylibr-mo@yandex.ru

Погода

Статистика

Яндекс.Метрика


Антропогенная нагрузка на озеро Имандра

На берегах озера Имандра расположены крупнейший комбинат по добыче и переработке апатитовых месторождений, медно-никелевое плавильное и железорудное производство, построена атомная электростанция на прямоточной системе охлаждения, проживает более 300 тыс. человек, что составляет почти 35% от общего числа жителей Мурманской области. По берегам озера проходят железная и автомобильная федеральные дороги. Более полувека само озеро, водоемы и водотоки его водосбора используются как источник технического и питьевого водоснабжения, в интересах рекреации и туризма, рыбного промысла. Все это приводит к высокой антропогенной нагрузке на озеро. Выделены четыре временных периода, с которыми связаны антропогенные модификации:

1) допромышленное состояние, соответствующее природным показателям (до 1940 г.);

2) период нарастания антропогенной нагрузки, когда загрязнение стало превалировать над самоочищением вод (1940-1970 гг.);

3) максимального загрязнения, когда деградационные процессы в экосистеме достигли наибольшего развития (1970-1990 гг.);

4) период снижения антропогенной нагрузки, когда обозначились тенденции к улучшению качества вод и восстановлению экосистемы (1990-2000 гг.).

Среди основных производств - источников загрязнения озера Имандра, выделяются следующие: горнодобывающая промышленность (ОАО "Апатит", города Апатиты и Кировск), металлургическая промышленность (Кольская ГМК, ОАО "Североникель", г. Мончегорск), железорудное производство (ОАО "Олкон", г. Оленегорск), энергетический комплекс (Кольская АЭС, Апатитская ТЭЦ, каскад Нивских ГЭС), а также муниципальные стоки городов. 

 

Горнодобывающая промышленность

Обогатительная фабрика АНОФ
Обогатительная фабрика АНОФ

Промышленное освоение единственных в мире по своему масштабу апатит-нефелиновых месторождений на берегах оз. Имандра с огромными запасами фосфатов было начато в 30-е годы нашего столетия. В 1929 г. был введен в строй Апатитовый рудник, а в 1931 г. - первая обогатительная фабрика (АНОФ-1). Именно с этого времени в восточную часть Имандры по р. Белой начали поступать без очистки сточные воды. Апатитовая индустрия планомерно набирала мощность и к 1938 г. производила более 1 млн т апатитового концентрата. В годы второй мировой войны работа рудников и обогатительных фабрик была остановлена, а производственные мощности переориентированы на оборонную промышленность (производство желтого и гранулированного фосфора и др.). В послевоенный период апатитовая индустрия стремительно набирает мощность.

Стоки от АНОФ-1 поступали в хвостохранилище, построенное в верховьях р. Жемчужной. Дальнейшее развитие горно-перерабатывающей промышленности в Хибинах продолжалось в 1956-1965 гг., в период освоения Юкспорского и Расвумчоррского месторождений и ввода в эксплуатацию крупных карьеров. В 1963 г. была пущена в эксплуатацию вторая обогатительная фабрика (АНОФ-II), мощность которой в 1978 г. достигла 10 млн т концентрата в год.

Одновременно со строительством АНОФ-II был сооружен отстойник-накопитель в губе Белой оз. Имандра площадью 3,4 км2. Крупная фракция апатито-нефелиновых отходов осаждалась, а осветленная часть стоков с высоким содержанием мелкодисперсных взвесей (0 < 0,2 мкм) сбрасывалась в губу Белая. Периодически случались аварийные сбросы. Ежедневно для производственных целей фабрика забирала 400 тыс. м3 чистой воды.

Загрязнение озера интенсивно продолжалось, и в конце 1970-х гг. достигло максимума - ежегодно сбрасывалось 240 млн м3 отходов. В составе сточных вод в водоем вносились тысячи тонн взвешенных веществ: сульфатов, хлоридов, фосфора, нефтепродуктов и других загрязняющих веществ, также в их составе присутствовали остаточные концентрации токсичных органических веществ, применяемых в процессе флотации апатитонефелиновых руд (ОП-4, таловые масла и др.). Прозрачность вод в губе Белая в этот период составляла всего 0,5-1,0 м. К 1970-м гг. на прилегающей акватории оз. Имандра сформировалась техногенная залежь апатитонефелиновых пород высотой до 8 м. В сентябре 1978 г. ввод первой очереди комплекса с использованием в технологическом процессе частичного оборотного водоснабжения позволил снизить объем сброса сточных вод, а к концу 1980 г. обогатители перешли на 80%-ный водооборот.

В дальнейшие годы наметилась тенденция снижения сброса сточных вод, что связано с сокращением производства вследствие экономического кризиса, а с 1997 г. объем сточных вод опять стал резко увеличиваться. В 1999 г. в водные объекты было внесено 1000 т сульфатов, 300 т хлоридов, более 115 т соединений азота и около 200 т взвешенных веществ, 75 т фторидов, 85 т органических веществ, 10 т фосфатов, более 4 т нефтепродуктов.

 

Металлургическая промышленность

Комбинат "Североникель", Мончегорск
Комбинат "Североникель", Мончегорск

В 1938 г. на берегу озера был построен комбинат "Североникель", включающий плавильный комплекс по получению меди, никеля, кобальта, а также золота, серебра, платины и селена. До 1960 г. использовалась местная руда (рудник "Ниттис-Кумужье" на водосборе оз. Имандра) с высоким содержанием металлов и низким содержанием серы. Дополнительно (с 1946 г.) также использовалась руда из рудника "Каула" (23% серы) в Печенгском районе вблизи российско-норвежской границы. До 1950 г. производство никеля и меди не превышало 10 000 и 6300 т соответственно. В 1960 г. после расширения и реконструкции комбината его продукция увеличилась в 2,7 раза.

С 1940 г. комбинат сбрасывает сточные воды в северо-западную часть оз. Имандра - губу Монче. Объем сточных вод в 1970 г. составлял 25 млн м3/год. С 1973 г. в производстве в основном стала использоваться руда из Норильска (400 тыс. т/год), содержание сульфатов в которой в три раза выше, чем в местном сырье. Одновременно возросло загрязнение водосборной площади озера за счет атмосферного переноса. На дне залива - губы Монче - уже к 1978 г. образовалась техногенная залежь, где концентрация никеля приближалась к исходной в медно-никелевых рудах - более 1%. Объем сточных вод в период 1976-1999 гг. изменялся в пределах 15-27,2 млн м3/год. В их составе присутствуют никель, медь, кобальт, нефтепродукты, взвешенные вещества, токсичные флотореагенты: ксантогенат бутиловый и дитиофосфат крезиловый. Несмотря на ввод ряда очистных сооружений и оборотных систем водоснабжения, сточная вода, поступающая в озеро, остается крайне загрязненной тяжелыми металлами. В 1999 г. комбинатом было сброшено более 15 млн м3 сточных вод. В результате в озеро поступило 62 тыс. т сухого остатка, 31 тыс. т сульфатов, 6 тыс. т хлоридов, 278 т взвешенных и 65 т органических веществ, более 10 т азотистых соединений, около 32 т никеля, 2,8 т железа, 2,5 т меди.

 

Железнорудное производство

Оленегорский горно-обогатительный комбинат
Оленегорский горно-обогатительный комбинат

С 1955 г. в северной части водосбора оз. Имандра действует Оленегорский горно-обогатительный комбинат, который добывает и обогащает железные руды - магнетит-гематитовые кварциты. "Хвосты" обогатительного процесса содержали огромное количество тонких взвесей, представленных минералом гематитом. Оседая, эти взвешенные частицы сильно загрязняли донные отложения и резко повысили в них содержание железа (до 5-10%), марганца и ванадия. До 1975 г. стоки комбината поступали в оз. Пермус, и далее, в северную часть плеса Большая Имандра; в состав стоков входили гематитовые шлаки, железо, марганец, ванадий. В 1975 г. на производстве было введено 100%-ное оборотное водоснабжение, позволившее сократить объем стоков. Несмотря на замкнутое водоснабжение, загрязняющие вещества в том или ином объеме, продолжают поступать в губу Куреньга оз. Имандра. В эту же часть озера поступают сточные воды Оленегорского механического завода, содержащие медь, цинк, взвешенные вещества, фенолы и нефтепродукты.

 

Хозяйственно-бытовые стоки

Одновременно с промышленными отходами в одни и те же участки озера поступают и хозяйственно-бытовые стоки городов и поселков, что приводит к параллельному с токсичным загрязнением эвтрофированию водоема. На водо­сборной площади озера в настоящее время проживает около 300 тыс. человек, причем надо отметить, что удельный вес городского населения в Мурманской области составляет 92%. Общий объем коммунальных стоков составлял ранее порядка 100 тыс. м3/сут.

Река Белая вытекает из оз. Большой Вудъявр, и, принимая по пути хозяйственно-бытовые и ливневые воды городов Кировск и Апатиты, впадает в губу Белая оз. Имандра. В губу Монче одновременно со стоками "Североникеля" поступают хозяйственно-бытовые стоки г. Мончегорска.

Оз. Пермус, связанное небольшой протокой с Большой Имандрой, является питьевым источником г. Оленегорска. Кроме загрязненного Комариного ручья, принимающего сточные воды Оленегорского механического завода, в озеро через другие водотоки поступают недостаточно очищенные сточные воды предприятий Минобороны РФ и ряда мелких предприятий. Водоем также испытывает влияние расположенной вдоль озера автомагистрали Мурманск - Санкт-Петербург. В зоне негативного влияния ОАО "Североникель" находится источник питьевого водоснабжения г. Мончегорска - оз. Монче, а влияние ОАО "Апатит" негативно сказывается на качестве всего оз. Имандра, как источника питьевого водоснабжения г. Апатиты. Таким образом, все источники водоснабжения в той или иной степени находятся под воздействием загрязнения.

Анализ динамики поступления сточных вод до 1999 г. показывает максимум нагрузки в 1983-1987 гг., незначительную стабилизацию и постепенное снижение в последнее десятилетие. Нагрузка от хозяйственно-бытовых стоков на озеро по фосфору ориентировочно оценивается в 500 т в год. Поэтому с 1990 г., несмотря на хорошее обогащение воды кислородом и высокий водообмен, в придонных слоях происходило накопление органического вещества и создавались бескислородные условия в подледный период.

 

Энергетика

ГЭС Нива-II
ГЭС Нива-II

В 1934 г. на единственном стоке из оз. Имандра - р. Нива - была сооружена ГЭС Нива-II, приведшая к зарегулированию стока, что нарушило естественный ход колебаний уровня воды в озере. Наибольший ущерб связан с затоплением больших площадей искусственными водохранилищами, что вызвало существенные потери леса, преграждение путей и ликвидацию традиционных мест нереста ценных пород рыб. В процессе эксплуатации ГЭС отмечались случаи сброса воды из водохранилищ больше обычного, что вызывало неоднократное обсыхание прибрежной полосы и гибель отложенной икры. В энергетический комплекс входит также Апатитская ТЭЦ, сбрасывающая в р. Белая более 10 тыс. м3/сут.

В 1973 г. на берегу оз. Имандра была введена в строй Кольская АЭС. Для охлаждения агрегатов станция забирает воду из Йокостровской Имандры и сбрасывает в подогретом на 10-12 °С состоянии в Бабинскую Имандру. До 1984 г. было возведено два блока мощностью по 440 МВт, расход воды при этом составлял 40 м3/сут. Впоследствии введено в эксплуатацию еще два блока, общий расход воды в период максимальной нагрузки станции составлял около 80 м3/сут. Сброс подогретых промышленных вод, используемых для охлаждения реакторов Кольской АЭС, привел к повышению температуры воды, активизации круговорота элементов и биохимических процессов в водоеме.

В отводной канал КАЭС поступают также сточные воды предприятия (объем около 5 тыс. м3/сут), промышленно-ливневой канализации и хозяйственно-бытовые (объем около 400 м3/сут) после прохождения через очистные сооружения.

Термальный фактор воздействует локально и характерен только для губы Молочной оз. Имандра. Общий объем подогретых и сточных вод, сброшенных Кольской АЭС в оз. Имандра в 1999 г., составил 1536,27 млн м3. Подогретые воды поступают в губу Молочная с температурой, превышающей температуру воды, забираемой из плеса Йокостровская Имандра, в среднем на 1°С. В настоящее время влияние подогретых вод на термический режим оз. Имандра распространяется примерно на 25-30 км2. В 1973 г. изменения затрагивали только внутреннюю часть губы Молочной - расстояние до 1,5 км от устья сбросного капала. В зимний период размер полыньи не превышал 2 км2. В тот же период 1984 г. при сходных метеорологических условиях незамерзающая акватория составляла 4,5-6,0 км2.

 

Аэротехногенное загрязнение

Аэротехногенная нагрузка на Кольском Севере связана, прежде всего, с функционированием медно-никелевых металлургических комплексов и трансграничным переносом воздушных масс из индустриальной Европы в Арктику. Приоритетными загрязнителями воздуха Кольского п-ова, включая водосбор оз. Имандра, среди жидких и газообразных веществ являются сернистый газ (91,2%) и монооксид углерода (2,8%), среди твердых - апатитонефелиновая пыль (62%) и неорганическая пыль (37%), в том числе тяжелые металлы.

Массовым загрязнителем является сернистый газ. Современный региональный уровень выпадения антропогенной серы на водосбор оз. Имандра оценивается в 1-3 г/м2 год. Комбинат "Североникель" выбрасывает в атмосферу около 40% от общего количества отходящего газа.

Наибольшую опасность в выбросах представляют тяжелые металлы. Выпадение металлов в зимний период на водосборе оз. Имандра (район Лапландского заповедника) составляет никеля - 15 мкг/м2 сут, меди - 8 мкг/м2 сут. Вблизи комбината "Североникель" на открытую местность выпадает никеля - 400 мкг/м2 сут, меди - 430 мкг/м2 сут.

Выбросы сернистого газа привели к закислению водосбора, особенно малых озер, в районе Чуна, Волчьих и Сальных тундр, сложенных гранитогнейсовыми формациями.

 

Баланс поступления веществ с водосбора и в составе сточных вод

Помимо сосредоточенных сбросов, в природные воды поступают загрязнения с водосборной поверхности. Приведенные материалы показывают, что озеро загрязняется как в результате различных по характеру стоков, так и за счет выпадения загрязняющих веществ из атмосферы.

Деятельность металлургического комбината "Североникель" и горнопромышленного комплекса ОАО "Апатит" связана со сбросом сточных вод и аэротехногенным загрязнением. Прозрачность вод снижается вследствие поступления больших объемов взвесей. Особую экологическую опасность представляют мелкодисперсные взвеси обогатительного производства. Они способны мигрировать на значительные расстояния и даже после осаждения играть значительную роль в процессах вторичного загрязнения водоемов, которые особенно обостряются в субарктических регионах в период осеннего перемешивания. Накопленные в снежном покрове в период длительной полярной зимы кислотные выпадения и тяжелые металлы стремительно поступают в период снеготаяния в придаточную систему оз. Имандра. В ручьях, впадающих в озеро, развивается "рН-шок", при котором щелочность воды даже при исходно высоких значениях снижается до 0, а рН - до 4,7. Одновременно, вследствие низких рН, происходит высвобождение наиболее токсичных ионных форм металлов. Но нашим оценкам, до 70% от общего поступления металлов с водосбора приходится на две недели короткого периода снеготаяния.

Ежегодное поступление фосфора в последние годы оценивается в 91,1 т; выносится со стоком - 49,5 т. Наибольшая нагрузка приходится на плес Большая Имандра, наименьшая - на плес Бабинская Имандра. С речным стоком ежегодно поступает 11,8 т фосфора и 123,8 т азота, что значительно ниже по сравнению со стоками предприятий. Следует также учитывать, что озеро получает фосфор со стоками апатитовой индустрии и, хотя в минералах апатита он прочно связан в кристаллических решетках, под влиянием микробиологической деятельности все же может вовлекаться в круговорот веществ в озере.

 

Зонирование акваторий по степени антропогенного воздействия

В 1978 г. было дано обоснование выделения участков крупных озер Кольского севера, которое отражало специфику их загрязнения различными стоками. По данным гидрохимических исследований 1986 г. была подтверждена достоверность отличия выделенных зон.

На акватории оз. Имандра выделено 9 зон.

И-1 - губа Монче, зона влияния сточных вод медно-никелевого производства (комбинат "Североникель");

И-2 - северная часть плеса Большая Имандра, зона влияния стоков горнорудного (Оленегорский ГОК) и медно-никелевого производств;

И-3 - губа Белая, зона влияния сточных вод апатит-нефелинового производства (ОАО "Апатит");

И-4 – южная часть плеса Большая Имандра, зона смешения всех вышеназванных стоков;

И-5 – северная часть плеса Йокостровская Имандра, зона транзитного потока;

И-6 – южная часть плеса Йокостровская Имандра, зона формирования стока из оз.Имандра (смешение стоков из Большой, Йокостровской и Бабинской имандры);

И-7 – губа Молочная, зона влияния подогретых вод Кольской АЭС;

И-8 – И-9 – восточный и западный участки плеса Бабинская Имандра, наиболее отдаленные и не испытывающие прямого загрязнения.

 

Источник:

Антропогенные модификации экосистемы озера Имандра / Кол. науч. центр РАН, Ин-т проблем пром. экологии Севера; отв. ред. Т.И. Моисеенко. - Москва: Наука, 2002. – С. 24 – 32.