ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2008, № 4, с. 338-341
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
УДК 577.4
ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ МЕСТ ПАДЕНИЯ ОТДЕЛЯЮЩИХСЯ ЧАСТЕЙ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ В РАЙОНЕ ПАДЕНИЯ "КОЙДА"
© 2008 г. И. Н. Попов*, Ф. Н. Юдахин**
*Управление Ростехнадзора по Архангельской области **Институт экологических проблем Севера УрО РАН Поступила в редакцию 12.07.2007 г.
Проведен общий анализ воздействия запусков ракет-носителей с космодрома "Плесецк", использующих в качестве топлива несимметричный диметилгидразин (НДМГ). Приведены данные о геологической, экологической и гидрологической характеристиках района падения отделяющихся частей ракет "Койда", расположенном на территории Архангельской обл.; сведения о компонентах ракетного топлива, типах ракет-носителей, оказывающих основную химическую, механическую и токсикологическую нагрузку на окружающую и геологическую среду. На основе литературных источников выбрана модель прогноза миграции загрязнений из района падения за его пределы, нашедшая подтверждение по фактическим наблюдениям. Предложены экспериментальные зависимости уменьшения массы НДМГ во времени от давности образования пролива. Установлено, что данный процесс носит экспоненциальный характер. С использованием модели и экспериментальные зависимости дана оценка поверхностного смыва загрязнителей и периода самоочищения района падения.
ВВЕДЕНИЕ
Деятельность космодрома "Плесецк" затрагивает практически все стороны функционирования естественных экологических систем, попадающих под его комплексное воздействие, в том числе и экосистему человека, а следовательно, и его здоровье [1]. Влияние на естественные экосистемы, расположенные по траектории движения и падения отделяемых частей ракет-носителей (ОЧРН), выражается в загрязнении окружающей среды компонентами ракетного топлива (КРТ), металлоломом от разрушенных ОЧРН и в некоторых случаях продуктами горения КРТ. Потенциальная опасность при попадании компонентов ракетного топлива в окружающую среду определяется их высокой степенью летучести, практически неограниченной растворимостью в воде, а так же способностью к миграции и аккумуляции. Экологические последствия попадания НДМГ в окружающую среду определяются его непосредственным присутствием в воде, почве и живых организмах, а также токсичных продуктов его окисления - тет-раметилтетразена, нитрозодиметиламина и формальдегида. При высокой растворимости в воде азотного тетраоксида возможные негативные последствия могут проявляться вследствие его взаимодействия с составляющими природных систем -нитратами и нитритами, а в атмосферном воздухе - двуокисью и окисью азота и парами азотистой кислоты. В соответствии с данными Всемирной организации здравоохранения один из компонен-
тов ракетного топлива - НДМГ и его производные обладают канцерогенным и мутагенным эффектами, а также являются гепатотропным и нейро-тропным ядами, оказывают выраженное раздражающее действие на слизистые оболочки, в том числе дыхательных путей.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И ГИДРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ПАДЕНИЯ "КОЙДА"
Территория района падения с условным наименованием "Койда" расположена между северо-восточной оконечностью Беломорско-Кулой-ского уступа и побережьем Мезенского залива Белого моря [4].
Почвогрунты на большей части территории РП торфяные, мощностью от 0.5 до 3.0 м. Под торфом залегают суглинки, иногда с примесью гальки и валунов. В долинах р. Койда распространены песчаные грунты мощностью 2-10 м. На небольших участках встречается многолетняя мерзлота. Мощность многолетнемерзлого слоя от 5 до 20 м. В долинах рек мерзлота отсутствует. Почвы на территории РП характеризуются кислой реакцией, низкой минерализацией почвенно-грунтовых вод и преобладанием восстановительных процессов.
Грунтовые воды залегают на глубине от 0.2 до 1.2 м, в долинах рек - от 0.3 до 3.0 м, на склонах холмов и в районе плато - от 5 до 30 м.
Гидрологическая сеть РП представлена реками: Койда и ее притоками Отома, Шоча, Яшка, Черная; Нижа и ее притоками Щекино и Тарака-ниха, а также реками Почей и Грязнухой - левыми притоками Кулоя. По территории РП с юга на север протекает р. Койда, доступная для плавания на моторных лодках. Ширина реки от 15 до 50 м в верхнем и среднем течениях, глубина - 0.3-2.0 м, скорость течения 0.2-0.8 м/с. Дно песчаное, илистое. Русло реки извилистое, берега в среднем и нижнем течении большей частью пологие. Пойма двусторонняя, прерывистая, кустарниково-луго-вая, местами заболоченная. Остальные реки небольшие: шириной до 20 м, глубиной до 1.0 м.
Режим рек: замерзают в конце октября (озера на неделю раньше), после 7-10 дней шугохода. Ледостав длится около 200 дней. Толщина льда к концу зимы 0.8-1.0 м. Мелкие речки промерзают до дна. Вскрытие рек - в начале мая (озер на неделю позже). Ледоход длится 3-4 дня. В низовьях рек, в зоне прилива, ледоход сопровождается заторами. Наибольший подъем уровня воды (на 34 м выше меженного) в реках бывает в конце мая. Максимальные паводковые уровни держатся 912 дней, спад половодья, замедляемый дождями, происходит постепенно. Межень длится с середины июля до середины октября.
Реки, впадающие в Белое море (Койда, Ку-лой), подвержены воздействию приливов. Приливная волна распространяется на 10-30 км вверх от устьев рек, вызывая колебания их уровней от 1 до 3 м.
На территории РП много озер площадью 0.54.0 км2 и глубиной от 0.5 до 6.0 м. Дно озер торфя-но-илистое, вязкое, реже песчано-илистое. Берега торфяные (высотой до 3 м), местами низкие (0.51.5 м), заболоченные. Вода для питья непригодна из-за большого содержания органических кислот.
В долинах рек распространены мохово-травя-ные болота. Поверхность их ровная, иногда кочковатая (высота кочек 0.2-0.5 м, расстояние между ними 0.3-1.5 м).
Замерзают болота во второй половине октября, в декабре - промерзают на глубину 0.4-0.6 м. По замерзшей поверхности болот возможно движение гусеничных машин. Оттаивают болота медленно - с конца апреля - начала мая до конца мая - начала июня. Весной и осенью болота покрываются водой и становятся непроходимыми для всех видов мехтранспорта и даже для пешеходов. Летом болота, как правило, не доступны для мехтранспорта, а для пешеходов проходимы лишь с большим трудом, по отдельным направлениям (по грядам, буграм и т.д.).
Растительный покров. У болотных окраин лес редкий, низкорослый, угнетенный - кочковатые сосняки высотой 6-8 м. Массивы болот безлесны, лишь гряды покрыты тонкоствольным редколесьем. На площадях, расположенных по левобережью Кулоя (восточная часть РП), рас-
тет сосновый лес. По долинам небольших рек лес преимущественно смешанный (ель, береза). Лесотундровая растительность (в полосе переходной от леса к тундре) представлена редким низкорослым лесом из березы с примесью ивы. По долинам рек распространены кустарники из карликовой березы и серебристой ивы (высотой 1-3 м). Тундровый растительный покров представлен кустарниками (багульник, голубика, брусника, морошка и т.д.), лишайниками, а также зелеными мхами и влаголюбивыми травами.
Объекты промышленного производства в РП отсутствуют. К объектам промышленного производства, расположенным на сопредельных территориях, относится незначительное количество предприятий.
На территории РП ведутся заготовка кормов, промысел рыбы (семги, наваги, пеляди, сига, сельди, окуня, щуки, плотвы), находятся пастбища рыб-колхозов и колхозов, прогонное оленеводство.
Почти вся территория РП представляет собой плоскую сильно заболоченную тундру с густой сетью рек и озер, служащих естественными преградами при передвижении. В теплое время года озерно-болотистая, местами лесистая местность труднодоступна даже для машин повышенной проходимости. Зимой передвижение гусеничного транспорта возможно по заранее разведанным направлениям, так как местами встречаются слабо замерзшие участки или незамерзшие озера - окна.
Антропогенные источники загрязнения в РП отсутствуют, за исключением проливов компонентов топлива из ступеней ракет-носителей, засорения территории обломками ОЧРН [2, 3].
В РП отсутствует производство сельскохозяйственных продуктов и не ведется промысловый сбор ягод и грибов по причине значительной удаленности от ближайших населенных пунктов. В этой связи фактическая нагрузка токсичных компонентов в продуктах питания может быть признана нулевой.
К группам риска можно отнести часть населения Мезенского района, работающего довольно продолжительное время в РП, имеющем участки территории, загрязненные КРТ и продуктами их трансформации, а именно лесозаготовителей, косарей, охотников и рыболовов. Фактическое общее время пребывания лиц, относящихся к группам риска, как правило, не превышает 1 месяца в год.
ВОЗДЕЙСТВИЕ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА (НА ПРИМЕРЕ РАЙОНА ПАДЕНИЯ "КОЙДА")
Данные паспортизации районов падения ОЧРН, проведенной РНЦ "Прикладная химия" (1994 г.), зафиксировали неблагоприятную эко-
340
ПОПОВ, ЮДАХИН
Средняя масса НДМГ в грунте в зависимости от давности образования пролива НДМГ
Давность образования пролива НДМГ, мес. Средняя масса НДМГ в грунте, кг
0 561.20
12 53.54
24 5.07
36 2.28
48 1.82
60 1.14
72 0.84
84 0.56
96 0.32
логическую обстановку на территориях районов падения отделяющихся частей ракет-носителей, содержащих остатки ракетного топлива [4].
Район падения "Койда" (далее - РП "Койда") расположен на территории Мезенского района Архангельской обл. на удалении 360 км от космодрома "Плесецк". Общая площадь района падения "Койда" составляет 0.2677 млн. га. Район используется под падение 1-й ступени (боковых блоков) ракет-носителей (далее - РН) типа "Союз" с 1967г. и под падение 1-й ступени РН "Цик-лон-3" с 1978 г. [4].
В районе падения Койда основная химическая, механическая и токсикологическая нагрузки вызваны падениями ступеней РН "Циклон" с остатками горючего - НДМГ - до 487 кг и окислителя - АТ - до 1072 кг, углеводородного горючего - до 190 кг. При попадании в объекты окружающей среды (почва, вода, растительность и атмосфера) компоненты топлива о
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.