Устаревшие загрязнители или устаревшие загрязнители — это стойкие материалы в окружающей среде, которые были созданы в результате загрязняющей промышленности или процесса, которые оказывают загрязняющее воздействие после завершения процесса. Часто они включают стойкие органические загрязнители , тяжелые металлы или другие химические вещества, остающиеся в окружающей среде долгое время после промышленных или добывающих процессов, в результате которых они были произведены. [1] [2] [3] [4] Часто это химические вещества, производимые промышленностью и загрязненные до того, как стало широко известно о токсическом воздействии загрязняющих веществ, и впоследствии регулируемые или запрещенные. [3] Известные устаревшие загрязнители включают ртуть, ПХБ , диоксины и другие химические вещества, которые оказывают широкое воздействие на здоровье и окружающую среду. [5] [3] Места скопления устаревших загрязнителей включают участки добычи полезных ископаемых, промышленные парки, водные пути, загрязненные промышленностью, и другие свалки.
Эти химикаты часто оказывают чрезмерное воздействие в странах, где юрисдикции практически не имеют экологического мониторинга или регулирования, поскольку химикаты часто производятся в новых юрисдикциях после того, как они были запрещены в более строго регулируемых юрисдикциях. [4] Часто в этих странах наблюдается нехватка потенциала в экологическом регулировании, здравоохранении и гражданской инфраструктуре для решения проблемы воздействия загрязняющих веществ. [4]
Воздействие загрязняющих веществ, оставшихся после загрязнения, может быть заметно спустя много лет после первоначального процесса загрязнения и требует восстановления окружающей среды. [6] Низовые сообщества и защитники окружающей среды часто выступают за ответственность промышленности и государств посредством действий по обеспечению экологической справедливости и пропаганды признания прав человека, таких как право на здоровую окружающую среду . [6] [7] [8]
Brownfield — это ранее освоенная земля, которая была заброшена или недоиспользована, [9] и которая может нести загрязнение или риск загрязнения в результате промышленного использования. [10] Конкретное определение brownfield land различается и принимается политиками и застройщиками в разных странах. [11] [12] Основное различие в определениях того, считается ли участок земли brownfield или нет, зависит от наличия или отсутствия загрязнения. [11] [13] В целом, brownfield land — это участок, ранее освоенный для промышленных или коммерческих целей, и поэтому требует дальнейшей разработки перед повторным использованием. [11] [14]
Многие загрязненные постиндустриальные заброшенные участки остаются неиспользованными, поскольку расходы на очистку могут превышать стоимость земли после реконструкции . Ранее неизвестные подземные отходы могут увеличить стоимость изучения и очистки. [15] В зависимости от имеющихся загрязняющих веществ и повреждений адаптивное повторное использование и утилизация заброшенных участков могут потребовать передовых и специализированных методов анализа оценки. [15]В горнодобывающей промышленности хвосты или отвалы представляют собой материалы, остающиеся после процесса отделения ценной фракции от неэкономичной фракции ( пустой породы ) руды . Хвосты отличаются от вскрыши , которая представляет собой пустую породу или другой материал, который залегает над рудным или минеральным телом и смещается во время добычи без обработки.
Хвосты, вероятно, являются опасными источниками токсичных химикатов, таких как тяжелые металлы , сульфиды и радиоактивное содержимое. Эти химикаты особенно опасны, когда хранятся в воде в прудах за хвостохранилищами . Эти пруды также уязвимы для крупных прорывов или утечек из плотин, что приводит к экологическим катастрофам , таким как катастрофа на горе Полли в Британской Колумбии . Из-за этих и других экологических проблем, таких как утечка грунтовых вод , токсичные выбросы и гибель птиц, хвостохранилища и пруды стали объектом более пристального внимания, особенно в развитых странах, но первый стандарт на уровне ООН по управлению хвостохранилищами был установлен только в 2020 году. [16]Заброшенная шахта относится к бывшей горнодобывающей или карьерной операции, которая больше не используется и не имеет ответственного субъекта для финансирования расходов на рекультивацию и/или восстановление объекта или участка шахты. Такие шахты, как правило, остаются без присмотра и могут представлять опасность для безопасности или наносить ущерб окружающей среде без надлежащего обслуживания. Термин охватывает все типы старых шахт, включая подземные шахты и штреки , а также поверхностные шахты , включая карьеры и россыпную добычу . Обычно расходы на устранение опасностей шахты несет общественность/налогоплательщики/правительство. [17] [18] [19] [20]
Заброшенная шахта может представлять опасность для здоровья , безопасности или окружающей среды .
Бесхозные , заброшенные или заброшенные скважины — это нефтяные или газовые скважины , заброшенные предприятиями по добыче ископаемого топлива . Эти скважины могли быть дезактивированы, потому что стали нерентабельными, не смогли передать права собственности (особенно при банкротстве компаний ) или были заброшены, и, таким образом, больше не имеют законных владельцев, ответственных за их уход. Эффективный вывод скважин из эксплуатации может быть дорогостоящим, обходясь в несколько тысяч долларов для неглубокой наземной скважины и в миллионы долларов для офшорной. [21] Таким образом, бремя может лечь на государственные органы или владельцев поверхностных земель, когда хозяйствующий субъект больше не может нести ответственность. [22]
Бесхозные скважины являются мощным источником выбросов парниковых газов , таких как выбросы метана , способствующих изменению климата . Большая часть этих утечек может быть связана с тем, что они не были должным образом закрыты или из-за протекающих пробок. Оценка заброшенных скважин в Соединенных Штатах за 2020 год показала, что выбросы метана из заброшенных скважин оказали воздействие на парниковый газ, эквивалентное трем неделям потребления нефти в США каждый год. [22] Масштаб утечки заброшенных скважин хорошо известен в США и Канаде благодаря открытым данным и регулированию; однако расследование Reuters в 2020 году не смогло найти хороших оценок для России, Саудовской Аравии и Китая — следующих по величине производителей нефти и газа. [22] Однако, по их оценкам, во всем мире насчитывается 29 миллионов заброшенных скважин. [22] [23]
Заброшенные колодцы могут загрязнять землю, воздух и воду, потенциально нанося вред экосистемам, диким животным, домашнему скоту и людям. [22] [24] Например, многие колодцы в Соединенных Штатах расположены на сельскохозяйственных угодьях, и если их не обслуживать, они могут загрязнять почву и грунтовые воды токсичными веществами. [22]Промышленная деятельность человека часто может приводить к долгосрочным загрязнениям в экосистемах. [25] С индустриализацией и ее последствиями были разработаны технологии для восстановления и детоксикации экосистемы. Некоторые методы рекультивации включают естественные методы биоремедиации, которые используют растения и/или микроорганизмы, а также [26] Физические методы, такие как промывка почвы, витрификация , электрокинетическая ремедиация и системы проницаемых барьеров, также используются для очистки экосистемы. [27] Химическая ремедиация является еще одним распространенным методом детоксикации в экосистеме с использованием таких методов, как стабилизация/затвердевание, осаждение и ионообменная смола . [27]
Биоремедиация и устаревшие загрязнители
Биоремедиация — это процесс, который обычно используется для детоксикации экосистемы, страдающей от устаревших загрязнителей. [26] Микроорганизмы, как правило, являются основной биотехнологией, используемой в процессе удаления тяжелых металлов из загрязненных источников. [26] Обычные источники загрязнения тяжелыми металлами в результате деятельности человека включают кадмий, цинк, медь, никель и свинец. [25] Микробы, используемые в этом процессе, преобразуют вредные тяжелые металлы в нетоксичные версии, которые более безопасны для экосистемы. [26] Процесс использования микробов часто считается одним из самых безопасных, эффективных и удобных методов рекультивации из-за естественной способности местных микробов очищать токсичные продукты. [25]
Физические методы восстановления
Промывка почвы — это распространенный метод рекультивации, который хорошо изучен. Он наиболее эффективен при использовании в паре с другими методами, такими как усовершенствованное окисление или фиторемедиация. [28] Эффективность промывки почвы зависит от чистящих средств, уровня pH и типов присутствующих загрязняющих веществ. [28] Было изучено остекловывание, и оно показало потенциал для рекультивации больших количеств свинца и цинка. [29] При тепловой остекловке было показано, что доведение материала до примерно 1850 °C эффективно иммобилизует тяжелые металлы и нелетучие неорганические соединения. [29] Электрокинетическая рекультивация включает использование электрических токов для извлечения загрязняющих веществ из экосистемы и эффективна для удаления радионуклидов, тяжелых металлов и смесей органических/неорганических материалов. [30] Для рекультивации грунтовых вод обычно используются проницаемые барьеры для очистки загрязнений под землей и содействия детоксикации с помощью специальных материалов. [31]
Химические методы рекультивации
Стабилизация/отверждение — это процесс, который включает смешивание отходов со связующим веществом для снижения их «выщелачиваемости», что обеспечивает более безопасную утилизацию на свалках и других каналах, изменяя при этом их физические и химические свойства. [32] Осаждение — это еще один метод химической рекультивации, который заключается в превращении загрязняющих веществ в твердые частицы путем добавления химикатов или микробов для образования осадков. [33] Ионный обмен — еще один успешный метод химической рекультивации, который использует ионообменные смолы для удаления загрязняющих веществ из грунтовых вод. [34] Исследования показывают успешное удаление кадмия, свинца и меди из загрязненных грунтовых вод. [34]
Проблемы и стратегии управления неточечными источниками загрязнения и «горячими точками»
Управление неточечными источниками загрязнения и выявление «горячих точек» имеют решающее значение в решении проблемы загрязнения наследия. Решение этих проблем требует всестороннего понимания источников загрязнения и внедрения целевых методов управления. Инновационные стратегии, такие как применение технологий для мониторинга и восстановления, играют решающую роль в смягчении воздействия загрязняющих веществ наследия на экосистемы и здоровье человека. [35]
Экологическая справедливость и наследие загрязнения
Загрязнение наследия непропорционально влияет на маргинализированные сообщества, включая цветных людей, коренное население и районы с низким доходом. Исследования показывают, что эти сообщества с большей вероятностью живут вблизи загрязненных участков и сталкиваются с более высокими рисками для здоровья и безопасности. Подход экологической справедливости имеет решающее значение, подчеркивая важность справедливых усилий по очистке и признавая право на здоровую окружающую среду для всех людей. [36]
Использование ДДТ
ДДТ был популярным пестицидом с 1960-х по 1980-е годы, который интенсивно использовался для уничтожения комаров. [37] Соединенные Штаты запретили этот пестицид в 1972 году, во многом из-за движения, начатого Рейчел Карсон и книгой «Безмолвная весна». [38] Книга, опубликованная в 1962 году, радикально изменила то, как ученые проводили свои исследования, и усилила внимание к влиянию человека на окружающую среду. [38] Постоянное использование ДДТ привело к возникновению устойчивости у многих вредителей, которых он, как предполагалось, должен был убивать. [39]
Гигантская шахта, Северо-Западные территории, Канада.
Giant Mine был крупным золотым рудником, который преимущественно действовал в период 1949-1999 гг. [40] За этот период на участке было выброшено около 20 000 тонн мышьяка. [41] До 1999 года рудник принадлежал компании Royal Oak Mines. Рудник обанкротился, и право собственности было передано федеральному и территориальному правительствам. [42] В процессе эксплуатации обжиг руды является широко используемой практикой для извлечения золота. [40] Giant Mine в первую очередь использовал обжиг руды как метод извлечения золота, и при использовании этого метода произошло высвобождение большого количества мышьяка. Обжиг руды влияет на уровни токсичности мышьяка, увеличивает растворимость и увеличивает скорость его биодоступности . [40] Исследования показали, что подземные камеры на участке содержат около 237 000 тонн пыли триоксида мышьяка. [43] Это привело к концентрации мышьяка, превышающей 4000 частей на миллион (ppm), без учета других источников мышьяка и стоков, которые присутствуют в этом районе, что еще больше загрязняет регион. [43] Местное население метисов сделало заявления относительно бывшего участка шахты, заявив, что их земля, рыба и вода загрязнены в результате загрязнения, вызванного участком. [44] Представитель общины заявил, что уровень заболеваемости раком в его общине вырос из-за загрязнения, которое все еще влияет на местное сообщество. [44]
Река Атабаска, Альберта, Канада.
С развитием и расширением операций по добыче нефтяных песков в районе реки Атабаска возникла обеспокоенность относительно более высоких показателей заболеваемости раком у местных жителей из-за загрязняющих веществ из хвостохранилищ. [45] В образцах из близлежащих районов в течение разных сезонов года были обнаружены доказательства наличия ртути, никеля, таллия и всех 13 приоритетных загрязняющих веществ, концентрация которых варьировалась. [45] Было обнаружено, что коренные народы, которые зависят от местных продуктов питания, подвергаются непосредственному воздействию бензо(а)пирена (BaP) в результате операций по добыче нефтяных песков. [46] Рыба из этого района является наиболее значительным источником воздействия BaP в общинах, что приводит к уровню потребления BaP, который в среднем соперничает с девятью сигаретами в день. [46] Ожидается, что уровень будет расти вместе с расширением промышленности в регионе. [46]
Практические примеры: гигантская шахта и река Атабаска
Гигантская шахта на северо-западных территориях Канады и река Атабаска в Альберте служат ярким напоминанием о социальных и экологических последствиях загрязнения прошлого. Гигантская шахта, с ее историей загрязнения мышьяком, и река Атабаска, затронутая операциями по добыче нефтяного песка, иллюстрируют ужасные последствия промышленной деятельности для местных сообществ, особенно для коренного населения. Эти тематические исследования подчеркивают срочность усилий по очистке и необходимость постоянной бдительности для защиты здоровья людей и окружающей среды. [47] [48]
Чернобыльская катастрофа, 1986 г.
Чернобыльская катастрофа произошла 26 апреля 1986 года на Чернобыльской атомной электростанции в Украине. Взрыв и пожар высвободили большое количество радиоактивных изотопов в атмосферу, которые распространились по большей части Европы. Непосредственные последствия включали острую лучевую болезнь и смерть среди работников станции и спасателей. Долгосрочные последствия для здоровья, включая рак щитовидной железы, лейкемию и другие виды рака, наблюдались у тысяч людей, подвергшихся воздействию радиации. [49] Катастрофа также привела к постоянному перемещению более 300 000 человек из своих домов, что создало глубокие социальные и психологические последствия и оставило после себя тяжелые медицинские и экономические трудности. [50]
Катастрофа в Бхопале, 1984 г.
В ночь со 2 на 3 декабря 1984 года завод по производству пестицидов, принадлежащий Union Carbide в Бхопале, Индия, выбросил 42 тонны метилизоцианатного газа. Воздействие газа немедленно убило тысячи людей, и еще больше людей скончались от сопутствующих заболеваний в последующие недели. Выжившие страдают от хронических респираторных заболеваний, раздражения глаз и кожных заболеваний. Инцидент также привел к генетическим нарушениям и врожденным дефектам у последующих поколений. [51] Социальные последствия включают в себя продолжающиеся судебные разбирательства о справедливой компенсации, отсутствие адекватных медицинских учреждений для пострадавших и постоянный экономический застой в обществе. [52]
Наиболее распространенными загрязняющими веществами, обнаруженными в природной среде, являются свинец , мышьяк , бромат , бромированные антипирены (BFR), хлорированные нафталины, диоксины и диоксиноподобные соединения , ртуть и ПХБ . [53]
Вести
Высокий уровень свинца в крови человека вреден для здоровья людей всех возрастов. У детей и младенцев высокий уровень свинца может способствовать поведенческим изменениям, снижать когнитивные способности, влиять на постнатальный рост на всех стадиях и задерживать половое созревание, а также может напрямую влиять на слуховые способности человека. [54] Взрослые также страдают от последствий токсичности свинца. Взрослые могут столкнуться с серьезными опасностями для здоровья, включая сердечно-сосудистые заболевания, расстройства центральной нервной системы, проблемы с почками и проблемы с фертильностью. [54] Во время беременности воздействие свинца может привести к проблемам, связанным с ростом плода. [54]
Мышьяк
Воздействие мышьяка на людей происходит через воздух, воду, пищу и почву [55]. Мышьяк распределяется по организму в таких органах, как печень, почки и легкие. [55] Мышьяк также может накапливаться в тканях организма, таких как волосы, ногти и кожа. [55] Международное агентство по изучению рака классифицирует мышьяк как канцероген группы 1. [55] Другие эффекты на организм человека включают эндокринные нарушения, невропатические и нейроповеденческие проблемы, репродуктивные проблемы, сердечно-сосудистые заболевания и проблемы, связанные с дыханием. [55]
Бромат
Потребление большого количества бромата представляет риск развития рака при превышении предельно допустимой концентрации (ПДК). [56] Этот предел установлен на международном уровне для многих стран. [56]
Хлорированные нафталины
Исторический инцидент произошел во время Второй мировой войны, что привело к более глубокому пониманию воздействия хлорированных нафталинов (ПХН) на здоровье человека. [57] Продукт, содержащий ПХН, употреблялся людьми в то время и привел к симптомам желудочно-кишечного расстройства, невропатии, депрессии и хлоракне. [57] Регулярное воздействие ПХН на кабельщиков, сборщиков и рабочих приводило к смертельным случаям. [57]
Диоксин и диоксиноподобные соединения
Диоксин и подобные ему соединения относятся к наиболее токсичным химическим веществам, известным общественности. [58] Диоксины признаны канцерогенами в международном масштабе. [58] Воздействие диоксина также может привести к атеросклерозу , гипертонии и диабету. [58] Нарушение работы нервной системы, иммунной системы, репродуктивной системы и эндокринной системы — все это последствия длительного воздействия диоксинов и диоксиноподобных соединений. [58] Кратковременное воздействие диоксина приводит к состоянию, известному как хлоракне . [58] Плоды и младенцы очень чувствительны к воздействию диоксина и могут страдать от очень вредных последствий. [58]
Меркурий
Влияние загрязнения ртутью обширно в отношении здоровья человека. Хотя ртуть встречается в природе и высвобождается в результате эрозии и вулканической активности, деятельность человека, такая как выплавка и промышленное производство, увеличивает риск воздействия. [59] Заболевания, связанные с ртутью, отмечены и хорошо изучены. Вспышки заболеваний, связанных с продуктами питания, были разрушительными для многих сообществ в развивающихся странах и привели к большому числу смертей. [59] Отравление ртутью может вызвать серьезные проблемы с нервной системой человека, вызвать неврологические расстройства, создать проблемы, связанные с органами, и привести к проблемам с иммунной системой. [59] Воздействие ртути также может привести к риску возникновения рака и врожденным дефектам. [59]
Полихлорированные бифенилы (ПХБ)
ПХБ являются подтвержденным канцерогеном, который очень вреден для здоровья человека. [60] Исследование, проведенное с участием мужа и жены, которые столкнулись с ПХБ как с профессиональным риском, страдали и развили рак щитовидной железы и злокачественную меланому. [60] Муж был некурящим и развил рак легких из-за воздействия. [60] Жители, проживающие в непосредственной близости от мест загрязнения ПХБ, сталкиваются с более высокими показателями сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии, диабета и снижения когнитивных способностей. [60]
Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях является одним из основных международных механизмов поддержки ликвидации стойких органических загрязнителей, таких как ПХБ. [5]
Глобальные усилия по борьбе с загрязнением окружающей среды
Сравнение подходов к управлению унаследованным загрязнением в разных странах подчеркивает разнообразие стратегий, используемых во всем мире. В то время как некоторые страны имеют передовые нормативные базы и технологии для контроля загрязнения, другие испытывают трудности из-за ограниченных ресурсов и инфраструктуры. Международное сотрудничество, например, в рамках Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях, имеет важное значение для глобальной ликвидации унаследованных загрязнителей и обмена передовым опытом. [35] [36] [61]
Недавние усилия в США по рекультивации участков суперфонда можно увидеть по всей стране. В 2023 году EPA исключило четыре участка из Национального списка приоритетов, что позволило продолжить освоение рекультивированных земель в связи с завершением очистки. [62]
Двухпартийный закон об инфраструктуре в США
Двухпартийный закон об инфраструктуре в США, подписанный президентом Джо Байденом, является инвестицией в страну. Он выделяет средства на многогранные инфраструктурные нужды и будет напрямую инвестировать в сообщества, фокусирующиеся на экологической справедливости, изменении климата и экономическом росте. [63]
В историческом шаге по борьбе с загрязнением наследия, Закон о двухпартийной инфраструктуре администрации Байдена выделяет 16 миллиардов долларов на очистку заброшенных шахтных земель и бесхозных нефтяных и газовых скважин. Это финансирование представляет собой крупнейшую инвестицию в борьбу с загрязнением наследия в истории Америки, направленную на смягчение экологических опасностей, защиту общественного здоровья и возрождение пострадавших сообществ. [61]
Помогая в устранении последствий загрязнения, закон значительно улучшит неравенство между сообществами, уменьшив социальные последствия. Поскольку каждый четвертый чернокожий и испаноязычный американец живет в радиусе 3 миль от участка суперфонда, закон обеспечит инвестиции для очистки этих участков суперфонда и рекультивации земель. [64] Создавая рабочие места и решая проблему загрязнения, двухпартийный закон об инфраструктуре устранит экологический вред и будет способствовать давно назревшей экологической справедливости. [64]
{{cite book}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link)