Космодром "Плесецк" | Сравнительная оценка степени влияния космической деятельности на природную среду Архангельской области
Сравнительная оценка степени влияния космической деятельности на природную среду Архангельской области
1. Космодром "Плесецк" с точки зрения общественности
На территории Архангельской области в качестве одного из источника техногенного воздействия на среду обитания человека выступает космодром "Плесецк". Если верить сообщениям средств массовой информации [1 — 8], то космодром оказывает катастрофическое воздействие на природную среду. С его стартовых комплексов проводится "не менее 400 пусков каждый год". При этом "с энергетической точки зрения, полет ракеты-носителя в атмосфере подобен взрыву атомной бомбы" и "ежегодно две ракеты-носителя с космическими аппаратами терпят аварии"[1].
В процессе полета из ракет в больших количествах распыляются компоненты топлива, которые обильно орошают десятки миллионов гектаров земли. Само ракетное топливо является чуть ли не самым ядовитым веществом из известных экспертам Всемирной организации здравоохранения и которое вызывает тяжелые отравления даже в бесконечно малых дозах [2, 5, 7]. В добавок ко всему "нет ни методов определения концентраций НДМГ, ни методов обеззараживания, это вещество к тому же трудно обнаружить"[2].
В результате "территория радиусом 100 километров вокруг нашего космодрома уже подвергнута ядовитым опылениям. Опасные следы найдены даже в отдаленных от эпицентра падений районах - в кормовой растительности, мясе животных. Компоненты ракетного топлива выявляются практически повсюду - даже в акватории океана: в организме рыб, морских животных. Причем нередко в больших концентрациях. Загрязненные земли никакой рекультивации не подлежат"[2].
Следствием космической деятельности явилось то, что "по результатам комплексной оценки здоровья населения территорий, находящихся в зоне влияния космодрома "Плесецк", у людей выявлены отравления гидразином и его производных. 70 процентов (в [7] - 79 процентов) обследованных жителей Долгощелья (Мезенский район) и у 90 процентов в Тарасово (Плесецкий район) имеются те или иные патологические изменения,... обусловленные воздействием компонентов ракетного топлива" [3, 5, 7]. При этом федеральное правительство обвиняется в том, что он скрывает истину о вреде космодрома [4].
И в качестве вывода: "необходима разработка и введение механизма компенсации населению территорий, находящихся в зоне влияния ракетно-космической деятельности" [5, 9, 10].
Степень достоверности приведенных выше "аргументов и фактов" оппонентов космодрома и уровень их знаний наглядно иллюстрирует следующая цитата [2]: "...гептил, по-научному, азотная кислота плюс несимметричный диметилгидразин или НДМГ". Для справки — при контакте НДМГ (горючее) с азотной кислотой или азотным тетраоксидом (окислителем) немедленно начинается бурная химическая реакция горения НДМГ с образованием разогретой до 3500oК смеси молекул и ионов воды, окиси и двуокиси углерода и азота. Справедливости ради надо отметить, что путаницы с "гептилом" более чем достаточно. Например, на заседании Комитета по чрезвычайным ситуациям республики Саха-Якутии 1 февраля 1994 года депутат А.И.Чомчоев заявил: "Гептил еще вреднее, чем сам гептил. Гептил это фосфорорганическое отравляющее вещество" [12]. Но депутат А.Чомчоев прав в одном — по своим токсическим свойствам "гептил" не соответствует ни одному из используемых в настоящее время компонентов ракетного топлива. Описываемые в средствах массовой информации случаи отравления "гептилом" больше всего похожи на отравления пестицидами. Характерно то, что в эксплуатационной документации на ракетные комплексы и в ГОСТах, на которые ссылается эта документация, термин "гептил" не используется!
Продолжая тему недобросовестности экологических оппонентов космодрома необходимо подчеркнуть, что они порой прибегают к искажению ранее полученных результатов исследования воздействия пусков ракет на окружающую среду. Например, выше процитированное сравнение полета ракеты с взрывом атомной бомбы в первоначальном варианте звучало по-другому [19] — во время полета ракеты в верхней атмосфере возникают аккустико-гравитационные волны, подобные тем, которые возникают во время атомного взрыва, извержений вулканов, землетрясений, падения метеоритов, струйных течений в атмосфере, грозовых разрядов и перемещения терминатора.
2. Реальное влияние космодрома на природную среду Архангельской области
Исследования влияния космодрома на природную среду были начаты в 1990 году, когда отрицательное отношение жителей Архангельской области к космодрому было доведено до критического значения. В ноябре этого года по требованию народных депутатов распоряжением Исполкома Архангельского областного Совета № 107р была создана комиссия под председательством архангельского ученого В.Цветкова, которая должна была изучить влияние космодрома "Плесецк" на биосферу и жителей области. Годом раньше, в 1989 году на космодроме в инициативном порядке была начата научно-исследовательская работа по установлению реальных масштабов воздействия пусков ракет на окружающую среду.
Четыре года работала на космодроме комиссия Цветкова. Сейчас о ней в Архангельске стараются не вспоминают потому, что комиссия убедительно доказала отсутствие какого-либо заметного отрицательно влияния космической деятельности на окружающую природную среду [13].
Одновременно с комиссией В.Цветкова в рамках государственной программы "Экос" комплексную оценку здоровья населения территорий, находящихся в зоне влияния космодрома (включая села Долгощелье и Тарасовка), проводили ведущие специалисты по гигиене и профпатологии, терапевты и педиатры, кардиологи и невропатологи Москвы и Санкт-Петербурга с использованием самой современной диагностической аппаратуры, которая впервые была доставлена в архангельскую глубинку.
И все эти годы звучал один и тот же вывод: болезней и отклонений в состоянии здоровья, связанных с компонентами ракетного топлива, не выявлено! Тем не менее, врачи из архангельской медакадемии провели "независимую" интерпретацию ранее собранных данных и сделали заключение, что в селах Долгощелье и Тарасово у населения есть отклонения в состоянии здоровья и связали это с влиянием космодрома [5, 7].
Трудно сейчас подсчитать, сколько таких сообщений после проверки оказались ложными: обломки самолета пытались выдать за ступень, упавшую за пределами выделенного района падения; лесной пожар возникал в 150 км от ближайшей упавшей ступени; стадо, где якобы погибли олени, паслось на большом удалении от ближайшего района падения отработавших элементов конструкции ракет-носителей; разноцветные осадки ветер приносит от Череповецкого металлургического комбината; картофель погибал и продолжает погибать в результате грубейших нарушений агротехнических правил и т.д.
Проверять надо еще и потому, что в целом, состояние здоровья населения Мезенского и Плесецкого районов, где якобы выявлены факты негативного влияния космической деятельности, в течение последних 20 лет отличается в лучшую сторону по сравнению со среднеобластными показателями. Кроме того, выводы о выявлении связи между состоянием здоровья населения и исчезающе малым влиянием пусков ракет на окружающую среду выглядят более, чем спорными, поскольку до настоящего времени архангельским медикам не удалось убедительно доказать связь между постоянным ухудшением здоровья населения и конкретными очень мощными промышленными источниками выброса в природную среду ядовитых веществ первого класса опасности на территориях первой экологической группы.
Нет доверия экологическим оппонентам космодрома еще и потому, что они довольно часто прибегают к распространению через средства массовой информации искаженных данных о воздействии пусков ракет на окружающую среду. Примеры подобных случаев были приведены выше.
О том, что пуски ракет космического назначения со стартовых комплексов космодрома "Плесецк" оказывают пренебрежимо малое воздействие на природную среду Архангельской области свидетельствуют цифры, характеризующие количество загрязняющих веществ, поступающих в окружающую среду из различных техногенных источников, а также сравнение токсических свойств различных загрязняющих веществ.
Прежде всего, необходимо отметить, что реальное ежегодное количество пусков ракет с космодрома значительно меньше тех цифр, которые приводят "независимые" эксперты [1]. В табл.1 приведена статистика пусков, которая ежегодно публикуется пресс-центром космодрома [8, 15]. Несмотря на то, что космодром "Плесецк" считался самым загруженным в мире, максимальная интенсивность пусков была далека от значения "не менее 400", т.е один — два пуска ежедневно! Такой темп не подсилу для экономики одного государства, даже если оно относится к сверхдержаве.
Также сильно разнятся с "независимыми" экспертами и цифры реальных масштабов воздействия ракетно-космической техники на природную среду. В табл.2 приведены сводные данные по объемам загрязняющих выбросов на территории Архангельской области [11, 21]. При этом для ракет космического назначения приводятся два оценочных значения: завышенное (теоретически предельное) и реальное.
Для газообразных выбросов завышенная оценка включает в себя всю массу продуктов сгорания, образующуюся на всем активном участке траектории полета ракеты, которая достигает протяженности до 25,3 тыс. км и заканчивается на высотах от 200 до 1500 км. Реальная оценка получена исходя из того, что воздействие на природную среду Архангельской области могут оказывать только те вещества, которые были выброшены в нижних слоях тропосферы, на высотах до 4 — 5 км. Кроме того, продукты сгорания ракетных топлив более чем на 70-80% состоят из паров воды, углекислого газа и азота, которые не учитываются при расчетах величины загрязняющих выбросов предприятий области и, соответственно, исключены при получении реальной оценки.
К жидким отходам космической деятельности относятся проливы компонентов топлива в местах падения отработавших ступеней ракет. Завышенная оценка включает в себя все остатки компонентов топлива, остающиеся в баках и магистралях после отделения отработавшей ступени от ракеты (за исключением жидкого кислорода, дренажируемого за борт из боковых блоков ракет типа Р-7А после их отделения).
Однако, величину остатков топлива, определенных на момент отделения ступени от ракеты-носителя, нельзя чисто механически отождествлять с величиной пролива в окружающую среду. В частности, при падении первых ступеней ракет-носителей "Космос-3М" и "Циклон-3" в момент соприкосновения с поверхностью земли в результате механического разрушения корпуса происходит смешивание и самонейтрализация основной масс компонентов топлива, остававшихся в баках и магистралях ступени. Данные обследования мест падения этих ступеней показали, что загрязнение носит резко ограниченный, точечный характер. По результатам этих обследований определена величина НДМГ, попадающая в окружающую среду в единичном пуске. Она колеблется от 15 грамм до 15-20 кг, что более чем в 30 раз меньше цифры, приводимой "независимыми" экспертами [14].
После падения боковых блоков ракет-носителей типа "Союз" практически весь керосин остается в баке и магистралях и, как следствие, загрязнения природной среды не происходит. Однако, в ходе работ АО "ТрансРЭС" по "очистке" районов в результате разделки боковых блоков шнуровыми зарядами происходит распыление керосина, которое до этого было изолировано от окружающей природной среды.
При получении реальной оценки проливов компонентов топлива в природную среду, помимо выше перечисленного, также учитывалось, что при входе в атмосферу под действием сильного аэродинамического нагрева происходит разрушение второй ступени и находившееся в ней топливо сгорает и/или распыляется в верхней атмосфере.
В качестве твердых отходов, образующихся в ходе осуществления космической деятельности, выступают элементы конструкции отделяющихся частей ракет-носителей, которые изготовлены из нейтральных к природной среде материалов — алюминиевые и стальные сплавы. Завышенная оценка включает в себя все отделившиеся части ракет, а при получении реальной оценки исключены те отделившиеся части, которые полностью или частично сгорели при входе в плотные слои атмосферы и/или затонули в Мировом Океане.
Таблица 1. Статистика пусков ракет космического назначения со стартовых комплексов космодрома "Плесецк"
Год
1966
1967
1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
Кол-во пусков
7
30
31
40
53
58
55
63
58
63
65
Год
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
Кол-во пусков
70
62
68
64
60
59
63
62
63
57
48
Год
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
Кол-во пусков
48
46
50
38
33
26
19
14
11
9
7
Таблица 2. Сравнительная оценка степени воздействия на природную среду Архангельской области (масса выбросов - тонн в год)
Все источники Архангельской области
Ракеты космического назначения
Доля РКН в общем загрязнении природной среды
завышенная оценка
реальная оценка
завышенная оценка
реальная оценка
Газообразные выбросы
505800
7395
577
1.4620%
0.1141%
Жидкие отходы
648400000
63
3
0.0000097%
0.0000005%
Твердые отходы
4800000
567
472
0.0118125%
0.0098333%
Малые объемы выбросов приводят и к незначительному загрязнению природной среды в ходе проведения пусков ракет с космодрома "Плесецк". Полномасштабные и комплексные исследования по установлению размеров зон влияния еще не проводились, но имеющиеся данные позволяют оценить размеры этих зон для стартовых комплексов величиною не более 350...500 метров. При этом в качестве основного загрязняющего фактора выступает инфракрасное (тепловое) излучение газовой струи ракетных двигателей. Полученные оценочные значения размеров пристартовой зоны воздействия на природную среду хорошо согласуются с аналогичными оценками для американских космодромов — 0,8 км для "Спейс Шаттла" [17, 20].
С пусками ракет теоретически могут быть связаны и выпадение кислотных дождей. Вероятность образования кислотных дождей и их масштабы зависят от количества кислотообразующих веществ в продуктах сгорания ракетных топлив. В настоящее время полномасштабные исследования по такого рода осадков с использованием большого количества измерительных приборов воздушного, наземного и морского базирования проводились только для "Спейс Шаттла" [18].
В выхлопной струе ракетных двигателей этого транспортного космического корабля содержится 35 тонн кислотообразующих веществ (хлористый водород). В основном они выпадают в виде соляной кислоты непосредственно у стартового комплекса на площади 1 — 2 га. За пределами стартового комплекса выпадение хлористого водорода регистрировалось на удалении до 7 — 8 км, но эти осадки не относились к категории кислотных и не приводили к сколько нибудь заметному изменению параметров окружающей среды.
По сравнению со "Спейс Шаттлом" ракеты-носители космодрома "Плесецк" не способны вызвать сколько нибудь заметные кислотные осадки — величина кислотообразующих выбросов в нижнюю тропосферу не превышает 100 кг в одном пуске и в качестве кислотообразующего вещества выступают только окислы азота (ракеты космического назначения с двигателями на твердом топливе на космодроме пока не применяются). Кроме того, исследования, проведенные в Космическом центре им. Дж.Кеннеди показали, что современные теоретические модели в 3 — 10 раз завышают масштабы загрязнения по сравнению с реально наблюдающимися значениями.
Необходимо особо выделить тот факт, что получение достоверных оценок степени влияния проливов компонентов ракетного топлива на природную среду Архангельской области связан с решением следующих вопросов.
Первый из них связан с определением фоновых значений НДМГ, которое образуется естественным путем в северных водоемах. Установление уровня содержания природного НДМГ позволит, с одной стороны, развеять миф о "желтых детях", а с другой стороны — разработать экологически безопасные методы рекультивации земель районов падения отделяющихся частей.
Вторым вопросом является получение сравнительных оценок степени токсичности компонентов ракетного топлива (в частности — НДМГ) по отношению к другим загрязняющим веществам. Удивительно, но до настоящего времени такие исследования еще не проводились.
Проведенный анализ опубликованных данных по характеристикам различных химических веществ позволяет сделать следующие предварительные выводы.
Высокие токсические (по отношению к человеку) характеристики химического вещества совершенно не означает, что оно способно нанести и большой экологический вред. Так, например, по величине ПДК керосин для человека в 15 раз менее токсичен, чем НДМГ, но природная среда на НДМГ реагирует как на обычное азотное удобрение, а проливы керосина наносят природе существенный ущерб. Именно поэтому Лондонская и Хельсинкская конвенции по предотвращению загрязнения моря, а также Барселонский протокол по дампингу включили все нефтепродукты (к которым относится и керосин) в "черный" список загрязняющих веществ, способных вызвать экологическую катастрофу [16].
Степень токсичности НДМГ сильно преувеличена. Прежде всего, если строго следовать принятой классификации опасных промышленных веществ, то по величине предельно допустимой концентрации НДМГ должен быть отнесен ко второму классу опасности, а не к первому, как это делается в настоящее время.
Во-вторых, на производстве и в быту человек вступает в непосредственный контакт в веществами, которые в сотни и в тысячи раз более токсичные, чем НДМГ. В табл.3 приведен список наиболее характерных веществ, которые загрязняют атмосферу и воду и, тем самым, оказывают негативное влияние на здоровье подавляющего большинства жителей Архангельской области.
Таблица 3. Список токсичных веществ, оказывающих влияние на здоровье населения Архангельской области
Химическое вещество
ПДК, мг/куб.м
Величина выброса в окр. среду населен. пунктов, тонн/год
Средняя концентрация в окр. среде населенных пунктов
Максим. концентрация в окр. среде населенных пунктов
Сравнение данных, приведенных в таблицах 2 и 3 показывает, что космическая деятельность на территории Архангельской области оказывает пренебрежимо малое воздействие на природную среду и население области, как по масштабам этого воздействия, так и по степени токсичности используемых химических веществ. При этом в отличие от других предприятий Архангельской области, все остатки компонентов ракетного топлива попадают в окружающую среду вдали от населенных пунктов в строго ограниченных районах. Пострадать от космической деятельности могут только те жители области, которые сознательно, несмотря на все предупреждения, с целью наживы забираются внутрь упавших ступеней.
ВЫВОДЫ
Космическая деятельность оказывает пренебрежимо малое воздействие на природную среду и население Архангельской области, как по масштабам этого воздействия, так и по степени токсичности используемых химических веществ.
Распространяемые средствами массовой информации сообщения о якобы катастрофическом воздействии пусков ракет на природную среду и местное население построены на использовании либо искаженной, либо ложной информации.
Выводы о выявлении связи между состоянием здоровья населения и исчезающе малым влиянием пусков ракет на окружающую среду являются неубедительными, поскольку до настоящего времени не удалось однозначно доказать связь между постоянным ухудшением здоровья населения и конкретными очень мощными промышленными источниками выброса в природную среду ядовитых веществ первого класса опасности на территориях первой экологической группы.