Сорбент позволяет очищать от вредных примесей как воду, так и почву. Он успешно прошёл первые точечные испытания не только в экспериментальных условиях лаборатории, но и на реальных объектах. Ещё один неоспоримый плюс новинки: невысокая стоимость – при условии использования металлургических шлаков.
Рассказывает заведующий кафедрой материаловедения и физикохимии материалов ЮУрГУ, заслуженный деятель науки и почётный работник высшей школы РФ, доктор технических наук, профессор Геннадий Георгиевич Михайлов.
– Геннадий Георгиевич, почему вы взялись за эту проблему?
– Челябинской области грозит опасность остаться без чистой питьевой воды, хотя Южный Урал и слывёт краем трёх тысяч озёр. Нагрузка на реки региона, в первую очередь на Миасс, огромная: заводы, фабрики увеличивают производственные мощности, а для реализации старых и новых технологических процессов требуется вода. Возьмём наш Челябинский металлургический комбинат. Он строился во время Великой Отечественной войны для обеспечения нужд обороны страны. Место выбрали исходя из наличия в городе железной дороги и источника воды – Миасса. Изначально планировалось, что в год комбинат будет производить от одного до полутора миллионов тонн стали – и сообразно этому озвучивались проектные решения, связанные с потребностями предприятия в воде. Однако в годы расцвета ЧМК выплавлял в год до пяти миллионов тонн стали – нагрузка на реку колоссальная.
Чуть ли не в центре столицы Южного Урала находится шлаковый карьер ферросплавного завода – эту огромную серую гору на северо-востоке Челябинска видели, наверное, все жители и многие гости города. Несмотря на усилия ЧЭМК, шлаковый отвал продолжает расти. С экологической точки зрения для Челябинской области это беда: на город летит пыль, которая в конечном итоге оказывается и в почве, и в воде, и на листьях растений, ею дышат люди и животные – а это совсем не безвредно. Вывозить на другие карьеры, например в Еманжелинск или Пласт – сложно и тоже недёшево.
Можно вспомнить и Карабаш, где при строительстве медеплавильного комбината не были заранее выработаны меры по защите окружающей среды. Из-за того, что долгие годы технология медеплавильного производства практически не совершенствовалась, к концу XX века экологическая обстановка в Карабаше предельно обострилась. Сульфидосодержащих отходов от обогащения руды накопились миллионы тонн, а как их обезвредить – никто не думал. А стоки воды с отвалов попадают в реку Сак-Елга, которая впадает в Миасс. В настоящее время «Карабашмедь» предпринимает усилия, чтобы сделать производство экологически менее вредным, сократилось количество выбросов. Однако невозможно быстро решить проблемы, копившиеся десятилетиями. Схожая ситуация складывается и в Верхнем Уфалее.
Сульфиды – отходы медеплавильного производства – легко превращаются в сульфиты. А они, в свою очередь – в сернистую соль, которая, попадая в воду, становится сернистой кислотой. И ручьи несут эту отраву в Миасс, в Аргази, где она губит всё живое. Это приводит к загрязнению источника питьевой и промышленной воды города-миллионника. В месте впадения реки Миасс в озеро Аргази в пробах воды и грунта обнаруживаются соли тяжёлых металлов. Вот результаты анализа отобранных проб воды Рыжего ручья в Карабаше, рек Сак-Элги (Сак-Елги) и Серебрянки, Аргазинского водохранилища. По содержанию вещества первого класса опасности – свинца – предельно допустимая концентрация (ПДК) превышена в 4,6–260 раз. Что касается веществ второго класса опасности, то алюминия в воде содержится в 46–105 раз больше ПДК, меди – в 39,7–161 раз, железа – в 1,3–3811 раз(!), марганца – в 1,2–450,5 раза, никеля – в 6,5–141,5 раза; цинка – в 1,4–323, 9 раза.
За последние годы выросла интенсивность сельскохозяйственной деятельности. Посмотрите, сколько в области птицефабрик, свиноферм! А их содержание тоже требует воды. Нужна вода и для полива, для нейтрализации фекальных стоков, отходов промышленности и сельского хозяйства.
Растёт народонаселение. Строятся новые многоквартирные дома, целые посёлки по берегам рек, озёр, водохранилищ – лес во многих местах поредел, а то и вовсе вырублен. Раз есть жители, значит, есть стоки, в том числе с современными химическими моющими средствами. А канализация не всегда хорошо работает. В результате отходы попадают в реку, чего быть не должно. А это тоже огромная нагрузка на экосистему.
Прибавьте к вышеперечисленному, что в воду бросают банки, бутылки, разный мусор, загрязняя реку. А крупных притоков у Миасса нет, и если так пойдёт дальше, он превратится в стоячее болото. К тому же, когда чистую воду из озера Увильды – бесценной жемчужины Урала – перебрасывали в Миасс, её пустили по прорытому открытому руслу, а не по трубам, которые мог бы изготовить тот же Челябинский трубопрокатный завод. Сколько воды в результате впустую испарилось и зря ушло в болота!
На устранение всех проблем необходимы огромные средства. А те, от кого зависит решение, выжидают. Но нельзя жить по принципам «На наш век хватит» и «Моя хата с краю, я ничего не знаю».
– А есть ли угрозы для реки Миасс, которые пока не проявляются?
– Такой угрозой может стать Томинский горно-обогатительный комбинат. Он, по приблизительным оценкам, будет забирать для своих нужд до 80 миллионов кубометров воды в год. Когда Томинский ГОК рекламируют, говорят про новые рабочие места, современные технологии. Обещают, что отходы станут сваливать в Коркинский угольный разрез. И ни слова о том, что пыль от этих шлаков неизбежно будет подниматься в воздух и попадать в почву, в озёра – Смолино, Синеглазово, в реку Миасс. Конечно, доходы от предприятия ожидаются огромные, но и ущерб окружающей среде может оказаться колоссальным и необратимым.
– А почему тогда не добывать руду тут, чтобы затем везти её на завод в другом месте?
– Перевозка – это тоже большие деньги. Предприниматели предпочитают получить выгоду здесь и сейчас, выкачать всё что можно, а предотвращению будущих проблем, связанных с загрязнением окружающей среды, не уделяется достаточно внимания. Во всяком случае, о возможном эффективном решении возникающих экологических вопросов широкой общественности не сообщают.
– Об этих проблемах много говорится, в том числе в СМИ…
– В том-то и дело, что знают о них, наверное, все, но решать их не торопятся. Да и мало кто считается с нашей речкой – Миасс не так известен, как, скажем, Волга или Енисей. А о том, что он снабжает водой город-миллионник и множество других населённых пунктов, мало кто думает. Во время войны этому было оправдание: все силы, все ресурсы бросали на борьбу с врагом, нужен был металл для военной техники, оружия, боеприпасов, а о вопросах экологии никто не вспоминал. Во время «холодной войны» был тот же подход: необходим металл для нужд обороны, ракетно-космической отрасли. Да, безусловно, стране нужна промышленность, чтобы обеспечивать и защищать своих граждан. Но необходимо минимизировать урон, который она причиняет окружающей среде! Сейчас нежелание решать проблемы экологии объясняется дороговизной очистительных устройств и необходимостью обеспечивать рентабельность. Мощность существующих фильтрующих установок для нынешних объёмов производства явно недостаточна. Действующие штрафы для крупных загрязнителей окружающей среды куда меньше получаемой ими прибыли. Увеличение штрафов может привести к остановке производства – а это чревато всплеском безработицы и социальной напряжённостью.
Но настала пора предпринять конкретные меры, чтобы выправить экологическую ситуацию. Именно сейчас: потом будет поздно. Следует чётко сформулировать проблему и пути её решения. И выделенные средства тратить не на бесконечные мониторинги, а на конкретные действия. Нужно, чтобы проблемами занимались грамотные специалисты, у которых должны быть развязаны руки.
– А в чём решение?
– Одно из них – применение предложенного нами сорбента, который в свою структурную решётку «забирает и не отпускает» катионы вредных тяжёлых металлов. А забрав, превращается в инертный материал, не представляющий опасности для окружающей среды.
– Есть какие-то трудности?
– К огромному сожалению, работа затормозилась: нет нужного сырья в требуемых объёмах. На заводе, с которым мы предполагали сотрудничать, изменилась технология выплавки в связи с переходом на другое сырьё.
Сейчас проводятся совместные работы с комбинатом «Магнезит» в Сатке: планируется использовать в качестве сырья отходы их огнеупорного производства. Надеемся, что всё получится. Разумеется, для этого необходимо финансирование.
– Почему именно с этим предприятием?
– Сырьё должно быть дешёвым – если везти его из других регионов, то возникнут определённые сложности, потребуются дополнительные расходы. А соответствующих заводов в Челябинской области – раз, два и обчёлся.
Надеюсь, что задуманное удастся воплотить в жизнь: есть взаимопонимание, осознание важности проблемы – и это позволяет с осторожным оптимизмом смотреть в будущее. В настоящее время практически завершена работа по созданию технологии производства сорбента из отходов предприятий группы «Магнезит». Нужны заказчики.