Лаборатория геологии техногенных процессов
Osovetskij B.M., Maksimovitch N.G., Kataev V.N, Blinov S.M. Problemi ecologici della regione occidentale degli Urali // Risorse idriche: monitoraggio e tutela. Casa Editrice dell Universita Statale Lomonosov.-Mosca,1999.-58-61.
PROBLEMI ECOLOGICI DELLA REGIONE OCCIDENTALE DEGLI URALI
B.M. Osovetskij, N.G. Maksimovitch, V.N. Kataev, S.M. Blino
La regione occidentale dei Monti Urali e' uno dei maggiori centri industriali della Russia ed occupa una posizione particolare nella infrastnittura economica del Paese. In questa si localizzano praticamente tutti i settori dell'industria tra i quali piu' importanti sono: metalmeccanici, petrolchimici, energetici, siderurgici, estrattivi, cartari e di cellulosa.
La distribuzione del carico tecnogenico sulla regione non e' uniforme e si possono individuare otto tipi di territorio con un diverso grado di carico tecnogenico:
I - aree naturali incontaminate non ancora antropizzate;
II - tenitori con minima influenza antropica: sono localizzati lungo i bacini dei corsi d'acqua principali e secondari dove e' vietato lo stoccaggio di legname e dove i boschi, i prati, i pascoli sono protetti;
III - tenitori destinati allo stoccaggio del legname a nord ed alle pratiche agricole a sud;
IV - tenitori destinati allo stoccaggio del legname, all'uso agricolo, all'estrazione del petrolio (regione di Ordinskij, Kungurskij, nei pressi del Fiume Ciusovaja, nei pressi della citta di Dobrianka, fra Solikamsk e Berezniki, nelle regioni Cerdin e Krasnoviscersk);
V - tenitori dove si sviluppano citta minori, borgate operaie, concentrazioni di piccole industrie: metalmeccaniche, cartarie e di cellulosa, per la lavorazione del legno, centrali termoelettriche, industrie chimiche e anche centri abitati con miniere di carbone (Krasnoviscersk, borghi Skalnij, Jaiva, Suksun);
VI - aree in cui sono concentrate miniere di carbone, industrie di estrazione di materiali da costruzione e fonderie (Gornozavodsk, Kizel, Gremiacinsk);
VII - tenitori in cui sono presenti grandi e medie industrie chimiche di coke, sintesi inorganica, siderurgiche ed altri stabilimenti industriali con produzione di rifiuti chimici aggressivi (Gubacha, Ciusovoj);
Vili- tenitori in cui sono localizzate miniere di salgemma, industrie manifatturiere che impiegano grandi quantitativi di acqua (industria cartaria e di cellulosa), industrie chimiche per la produzione di concimi.
Le piu' marcate modifiche dell'ambiente naturale si osservono nelle aree industriali estrattive, chimiche, idrotecniche, industrie di costruzioni metalmeccaniche.
Attualmente le aree con problemi relativi all'inquinamento ambientale si localizzano nelle vicinanze di tutti gli agglomerati urbani e sono caratterizzati da una situazione di crisi ecologica (Perm-Krasnokamsk, Berezniki-Solikamsk, Kizil-Gubacha, Lisva-Ciusovskaja).
1 principali fattori che influenzano maggiormente l'ambiente ecologico della regione sono:
• presenza continua (in alcuni casi piu' di 100-150 anni) di industrie caratterizzate da produzione di sostanze ecologicamente pericolose (miniere estrattive, industrie chimiche, energetiche, siderurgiche, etc.) che hanno determinato una tecnosfera sviluppata ed un pressing all'ambiente ed all'uomo;
• concentratone di industrie che rilasciano sostanze ecologicamente pericolose, caratterizzate spesso da una tecnologia arretrata e mancanza di sistemi di trattamento di rifiuti. Sono ubicate ai limiti degli agglomerati urbani dove si concentra il 90% della popolazione della regione;
• scarso sviluppo di tecnologie senza produzione di rifiuti (in particolare nell'industria strattiva) con uno stoccaggio di rifiuti, molti dei quali ecologicamente pericolosi, distribuiti su estese superfici;
• sovraccarico di vie di comunicazione e di trasporto, quali opere di ingegneria complesse (oleodotti e gasdotti ad alta pressione), spesso vetuste e poco attrezzate in senso ecologico.
Nella regione si osserva un alto grado di inquinamento di tutte le componenti dell'ecosistema: atmosfera, acque superficiali e sotterranee, suoli, vegetazione, ecc,
II carico tecnogenico innesca o riattiva processi naturali a volte a carattere catastrofico, come frane, inondazioni, attivazione del processo carsico, soffusione, disboscamento ecc.
La zona di influenza tecnogenica degli agglomerati urbani si estende ai territori circostanti e quindi a tutta la popolazione della regione data la migrazione di sostanze inquinanti nell'atmosfera, nelle acque superficiali e sotterranee.
La maggior parte dei centri urbani, data la natura geologica dei terreni, si sviluppano in aree interessate da intensi fenomeni carsici. Gli acquiferi profondi spesso vengono contaminati da acque superficiali ad alto grado di acidita' non protetti per la mancanza di barriere naturali che ostacolano il drenaggio sotterraneo delle acque. Detto particolare e' aggravato dai fatto che i giacimenti minerari (carbone) trovano sede in terreni carsici o che i giacimenti minerari sono altamente solubili (sali minerari) o dalla presenza di vie di trasporto fluviali. Ad esempio, otto delle diciotto miniere nel bacino carbonifero di Kizil ricevevano flussi idrici provenienti dalle aree carsiche, flussi con portata superiore a 1000 m /ora. Secondo i dati del Servizio Geologico del "Consorzio Kizil Carbone", dodici miniere furono sfruttate non considerando la possibilita' di allagamenti degli spazi lavorativi da parte delle acque carsiche. Nel caso di irruzione improvvisa di questi flussi idrici si raggiungevano portate di 3200 m/ora.
L'intensa attivita estrattiva dell' "Uralpotassio" e l'ulteriore sviluppo delle industrie chimiche ad alto consumo idrico hanno conseguentemente aumentato il grado di pericolosita' tecnogenica sino a "molto elevato". Un esempio evidente e' dato dalla demolizione di rilievi montuosi a causa di esplosioni di gas, come nelle miniere altamente sfruttate della "Terza Direzione dei Minerali" della citta di Berezniki. Per l'elevato numero di avarie e di eventi catastrofici i distretti carbonatico-carsici e solfato-carsici (Polaznensk - Scialascinensk, Silvensko - Serghinsk, Kungursko - Irensk) sono caratterizzati da un alto grado di pericolosita dovuto al carsismo e, in alcune zone, anche all'intensa attivita nelle linee di comunicazioni e trasporto.
L'attivizzazione dei processi carsici nelle rocce carbonatiche e solfatiche, causa to sprofondamento dei livelli rocciosi piu' superficali determinando conseguentemente una modificazione del reticolo idrografico superficiale, come si osserva nelle zone dei principali gasdotti della Siberia centro-occidentale. Nella regione di Ordinsk, dal Maggio 1983 fino all'Ottobre 1984, lungo la fascia prossima al gasdotto (larghezza 40 m, lunghezza 5,4 km) si sono avuti ventiquattro fenomeni di sprofondamento; nel 1985 gli stessi superavano il numero di quarantacinque. Al Giugno del 1997, nella stessa fascia, il numero di frane verificatesi nella copertura argillosa era superiore al centinaio.
Durante gli ultimi 40-45 anni nella regione degli Urali di Perm, nella fascia lungo la linea ferrata, si sono verificati piu' di centotrenta sprofondamenti, di cui 20 con larghezza e profondita fino a 5 m.
Centinaia di frane hanno interessato il piano stradale e le cunette autostradali. L'attivizzazione del processo franoso in alcuni tratti comporta l'assottigliamento della copertura dei terreni superficiali determinando la modificazione del rilievo.
Ai margini dei territori urbani spesso si osservano deformazioni prodotte da fenomeni di soffusioni. Nel periodo 1989-1998 sono stati registrati piu di 400 fenomeni di instabilita' dovuti a soffusioni.
Lo stato di crisi ambientale e' testimoniato dai seguenti dati: la vita media degli uomini nella regione e di 57 anni, inferiore a quella media della Russia;il numero dei casi di malattia, soprattutto nei bambini, e alto ed il numero dei casi di malattie relazionagli a problemi ambientali e' pari al 50 %.
Nella regione si notano chiaramente i processi di degradazione della copertura vegetale, dei suoli e dei bacini idrografici minori con una modificazione della microfauna e comparsa di numerosi gruppi di batteri e organismi inferiori mutanti, adattatisi alla vita dell'ambiente modificato.
L'assenza di acqua pura potabile, lo scarso sviluppo di aree destinate ad uso ricreativo, la degradazione degli ecosistemi dei fiumi minori, l'inadeguatezza della rete di trasporto alle moderne esigenze (soprattutto nelle grandi citta), lo sviluppo di processi idrodinamici pericolosi provocano fenomeni di modellamento superficiale, variando lo stato degli ecosistemi delle grandi e piccole citta' della regione.
L'impiego di metodologie gestionali piu' appropiate per la tutela dell'ambiente ecologico hanno recentemente assunto un ruolo rilevante. Il quadro generale delle attivita promosse approntato per una efficace tutela dell'ambiente prevede:
• attivita' legislativa: elaborazione ed approvazione di leggi regionali su "Tutela dell'ambiente", "Tutela del patrimonio naturale, storico e culturale del popolo", "Tutela dell'ambiente dagli scarichi";
• attivita' economica: incremento delle attivita a difesa dell'ambiente con l'istituzione di licenze per l'impiego di tecnologie con scarsa produzione di rifiuti o a limitato uso di risorse; stabilizzazione di un sistema razionale di sanzioni, limiti di sfruttamento delle risorse naturali, etc;
• attivita' tecnologica: introduzione di moderne tecnologie per la purificazione degli scarichi (atmosferici, reflui, etc);
• attivita' sanitaria: realizzazione di programmi di recupero sanitario della popolazione con la neutralizzazione delle azioni nocive sulla salute pubblica;
• realizzazione di programmi regionali :"L'acqua pura" e "I rifiuti";
• attivita' educativa: attuazione di programmi di educazione ecologica nelle scuole (asilo nido, scuola inferiore e superiore);
• elaborazione di progetti per l'uso razionale delle risorse naturali (tecnologie senza produzione di rifiuti, uso razionale dei giacimenti minerari, etc);
• limitazione della sfera di diffusione delle sostanze nocive rilasciate dalle industrie (progettazione e realizzazione di barriere geochimiche artificiali, etc).
Come esempio, citiamo le possibita di sviluppo di quest'ultima attivita volta al miglioramento ecologico senza la realizzazione di costosi depuratori o di altre opere costose destinate alla tutela dell'ambiente.
Depurazione delle acque di scarico da sostanze in sospensioni
Nello sfruttamento dei giacimenti un danno notevole e' prodotto dagli scarichi contenenti grandi quantita' di sostanze in sospensione
Ad esempio, per la purificazione delle acque di drenaggio nel giacimento diamantifero di Krasnoviscersk fu proposto l'uso di "screen" naturali, realizzati nell'alveo del fiume per consentire l'abbattimento del contenuto dei materiali in sospensione sino a valori prossimi a quelli di fondo.
Neutralizzazione di scarichi acidi
Le miniere di carbone di Kizil scaricano, praticamente senza depurazione, nella rete idrografica acque acide ad alta concentrazione in solfati ed elevato tenore in Fe, Al e metalli pesanti. In questo caso la neutralizzazione delle acque di miniera potrebbe essere svolta con
l'uso di reflui basici. In tal modo l'indicatore idrogeno delle acque aumenterebbe da 2,5 - 2,7 a 5 0 - 6,5; il contenuto totale in Fe si abbasserebbe da 240 a 0,5 mg/l, inoltre, il contenuto in Al passerebbe da 98 mg/l a livelli inferiori dei limiti di sensibilita.
Abbattimento della contaminazione delle acque sotterranee nei distretti minerari improduttivi
Nei distretti minerari non produttivi le acque del primo acquifero superficiale presentano bassi valori di pH, alta mineralizzazione ed alto tenore dei solfati di Fe, Al e metalli pesanti. Per la normalizzazione della composizione delle acque sotterranee e stato proposto l'impiego, come reagente, di composti di bario e di rocce carbonatiche frantumate e posti in trincee nella zona di stoccaggio. In seguito all'attuazione di questo metodo nel tratto sperimentale, l'indicatore di idrogeno delle acque sotterranee e' aumentato da 1,8-1,9 a 6,4. La mineralizzazione dell'acqua che era 19-24 g/l raggiunge 3,5-4,0 g/l. Il tenore degli inquinanti principali, espresso in mg/l, diminuisce da: per i solfati da 15000-17000 a 1600-1800, per il Fe da 3900-4600 a 1-2. Il tenore di Al, la cui concentrazione iniziale era 464 mg/l, alla fine dell'esperimento risultava inferiore alla sensibilita di analisi.
Abbassamento della aggressivita dei solfati nelle acque sotterranee
Durante i lavori di realizzazione del piano di fondazione dello statilimento chimico di Gubacha furono usati terreni non idonei provenienti dalle miniere di carbone di Kizil ad alto tenore di zolfo. La diminuzione del tenore dei solfati nelle acque sotterranee e stato effettuato con l'impiego di reagenti contenenti bario. I lavori effettuati sul piano di fondazione hanno evidenziato che, a seguito di questo trattamento, le acque sotterranee che avevano una aggressivita rispetto i solfati da media a forte, risultano inlnfluenti nei confronti del calcestruzzo.
Tutela delle acque sotterranee nei luoghi di stoccaggio di scorie
Lo stoccaggio di scorie delle industrie siderurgiche e delle fonderie di Pascijsk ha portato all'inquinamento delle acque sotterranee nel distretto dello stoccaggio. Nei fanghi industriali con reazione basica, furono rilevati tenori elevati di Cu, Cd, Pb, Zn, Ni, Mo, As, Ti, che superavano notevolmente le concentrazioni massime ammissibili a norma di legge. Gli Autori ed i ricercatori del "Laboratorio di Tutela dell'Ambiente geologico" dell'Universita di Mosca proposero la realizzazione di una barriera multilivello tale da consentire l'abbattimento dell'inquinamento delle acque sotterranee.
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