Проблемные вопросы обеспечения экологической безопасности при утилизации хлорорганических пестицидов

УДК 504.064.47:632.95

ПРОБЛЕМНЫЕ ВОПРОСЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ УТИЛИЗАЦИИ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ

А. Н. Караченцова, А. Я. Пономарев

PROBLEMATIC ISSUES OF ENVIRONMENTAL SECURITY WHEN DISPOSING OF ORGANOCHLORINE PESTICIDES

A. N. Karachentsova, A. Ja. Ponomarev

Аннотация. Актуальность и цели. В настоящее время на складах и базах сельскохозяйственных предприятий накоплено значительное количество хлорорга-нических пестицидов. При этом основная часть складов находится в ветхом, аварийном состоянии. В этих условиях пестициды, в том числе и хлорорганические, беспрепятственно поступают в окружающую среду - воздух, воду, почву. Это обстоятельство, а также применение пестицидов по прямому назначению привело к их накоплению в природных средах. Пестициды токсичны и устойчивы к фотохимическому и микробиологическому окислению, что представляет угрозу состоянию окружающей среды и здоровью людей. Цель работы - проанализировать методы утилизации хлорорганиче-ских пестицидов. Материалы и методы. В статье использованы материалы по данной тематике - методики, инструкции, научные статьи, патенты. Анализ материалов произведен методом их сопоставления с положениями законодательства России в области охраны окружающей среды. Результаты. Анализ методов утилизации пестицидов показал, что на сегодняшний день нет отечественных технологий по их уничтожению, прошедших государственную экологическую экспертизу. Нет достаточного контроля незаконного ввоза и вывоза пестицидов. Существуют проблемы в сфере обеспечения системы аналитического контроля современными аттестованными и верифицированными методиками по отбору и анализу проб. Недостаточно современного аналитического оборудования и приборов. Отсутствует межведомственная координация при проведении инвентаризации запасов устаревших и запрещенных пестицидов. Показано, что метод захоронения пестицидов не удовлетворяет требованиям экологической безопасности. Такие места захоронения служат источником поступления пестицидов в почву и в грунтовые воды. Технология захоронения особо опасных химических веществ, включая пришедшие в негодность, запрещенные и обезличенные пестициды, не является экологически приемлемой. Выводы. Стоит насущная задача о необходимости разработки эффективных технологий по уничтожению непригодных пестицидов. Эти технологии должны основываться на всесторонней оценке последствий воздействия хлорорганических пестицидов на человека, животных и растительность и иметь положительное заключение государственной экологической экспертизы.

Ключевые слова: хлорорганические пестициды, стойкие органические загрязнители, полихлордиоксины, полихлорированные диоксины и фураны.

Abstract. Background. Now in warehouses and bases of the agricultural enterprises a significant amount of organochlorine pesticides is saved up. Thus the main part of warehouses is in a shabby, critical condition. In these conditions pesticides, including and organochlorine, freely come to environment - air, water, the soil. This circumstance, and also use of pesticides for the intended purpose, led to their accumulation in environments. Pesticides are toxic and steady against photochemical and microbiological oxidation, it poses

threat to a state of environment and human health. The work purpose - to analyse methods of utilization of organochlorine pesticides. Materials and methods. In article materials on this subject - techniques, instructions, scientific articles, patents are used. The analysis of materials is made by method of their comparison to provisions of the legislation of Russia in the field of environmental protection. Results. The analysis of methods of utilization of pesticides showed that today there are no the domestic technologies on their destruction which passed the state environmental assessment. There is no sufficient control of illegal import and export of pesticides. There are problems in the sphere of providing system of analytical control with the modern certified and verified techniques on selection and the analysis of tests. Insufficiently modern analytical equipment and devices. There is no interdepartmental coordination when carrying out inventory of reserves of the outdate and forbidden pesticides. It is shown that the method of burial of pesticides doesn't meet requirements of ecological safety. Such places of burial are a source of pesticides to the soil and in ground waters. The technology of burial of especially dangerous chemicals, including the become useless, forbidden and depersonalized pesticides, isn't ecologically accepted. Conclusions. There is an essential task about need of development of effective technologies of destruction of unsuitable pesticides. These technologies have to be based on a comprehensive assessment of consequences of impact of organochlorine pesticides on the person, animals and vegetation and to have the positive conclusion of the state environmental assessment.

Key words: organochlorine pesticides, persistent organic pollutants, polychlorodiox-ins, polychlorinated dioxins and furans.

Накопление в природных средах, на складах и базах сельскохозяйственных предприятий значительного количества хлорорганических пестицидов представляет угрозу состоянию окружающей среды и здоровью людей. Основными факторами их опасности являются высокая токсичность и химическая устойчивость к фотохимическому и микробиологическому окислению, обуславливающие высокую степень персистентности в экосистемах.

Согласно материалам Совета Безопасности Российской Федерации, анализу имеющихся материалов и данным, представленным на парламентских слушаниях в Государственной Думе, на территории нашей страны хранится свыше 20 тыс. тонн запрещенных к применению хлорорганических пестицидов, препаратов с истекшим сроком хранения [1].

Это вызывает серьезную озабоченность в обеспечении экологической безопасности, поскольку проведенные обследования мест хранения пестицидов в хозяйствах, организациях и предприятиях всех форм собственности и ведомственной подчиненности показали, что в большинстве областей основная часть складов построена из деревянных конструкций, находится в ветхом, аварийном состоянии. Ремонт их практически не производится. В этих условиях пестициды, в том числе и хлорорганические, беспрепятственно поступают в окружающую среду - воздух, воду, почву [2].

Утилизация пестицидов методом захоронения, производимая в прошлые годы, не удовлетворяет требованиям экологической безопасности. Многие из таких мест нуждаются в срочной специальной обработке и ликвидации, так как здесь наблюдается миграция опасных токсикантов из почвенного слоя в грунтовые воды. Технология захоронения особо опасных химических веществ, включая пришедшие в негодность, запрещенные и обезличенные пестициды, не является экологически приемлемой. Законодательство

стран СНГ в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности, равно как и документы международного права, в большинстве случаев запрещают такие операции. Повсеместно необходимо принимать меры по перезатариванию и обустройству специальных складов контролируемого хранения непригодных пестицидов, а в дальнейшем - произвести их полное уничтожение. Несмотря на серьезное внимание к данной проблеме, в стране до сих пор не проведена полная и детальная инвентаризация имеющихся в наличии препаратов и условий хранения запрещенных к использованию пестицидов. Зафиксированы случаи незаконного ввоза в Россию непригодных к использованию и запрещенных пестицидов.

На сегодняшний день нет отечественных технологий по уничтожению пестицидов, прошедших государственную экологическую экспертизу на федеральном уровне, нет достаточного контроля за незаконным ввозом и вывозом пестицидов. Существуют серьезные проблемы в сфере обеспечения системы аналитического контроля современными аттестованными и верифицированными методиками по отбору и анализу проб, стандартными образцами, современным аналитическим оборудованием и приборами, в большинстве случаев отсутствует межведомственная координация при проведении инвентаризации запасов устаревших и запрещенных пестицидов.

Стоит насущная задача разработки эффективных технологий по уничтожению непригодных пестицидов. Эти технологии должны основываться на всесторонней оценке последствий воздействия хлорорганических пестицидов на человека, животных и растительность, на экспериментальных испытаниях и иметь положительное заключение государственной экологической экспертизы. В настоящее время утилизацией и изоляцией устаревших и непригодных пестицидов занимается предприятие «Красный Бор» в Ленинградской области.

Большинство хлорсодержащих веществ чрезвычайно опасны и создают проблемы особого характера, поскольку они:

- сохраняются в окружающей среде в течение длительного времени до своего полного разложения;

- переносятся на большие расстояния, причем даже в районы, удаленные на тысячи километров от ближайшего источника загрязнения, и создают обширные районы загрязнения;

- накапливаются в тканях всех живых организмов, которые потребляют пестициды вместе с пищей, питьевой водой или атмосферным воздухом, достигая концентраций, в 70 тыс. раз превышающих фоновые уровни. В долгосрочной перспективе это может иметь серьезные последствия для здоровья населения;

- отравляют людей и животных, вызывая токсические нарушения самого широкого спектра.

Эффекты воздействия хлорорганических пестицидов на живые организмы хорошо изучены. К ним относятся врожденные пороки развития, образование раковых опухолей, нарушение иммунной и репродуктивной систем. Например, под воздействием хлорорганических пестицидов произошло резкое снижение численности популяций таких морских млекопитающих, как тюлень обыкновенный, морская свинья, дельфин и белуха.

Воздействие хлорорганических пестицидов на человека схоже с тем, которое они оказывают на животных. Особенно подвержены воздействию хлорорганических пестицидов новорожденные, получающие их с молоком матери или через плаценту.

В организме каждого из нас сейчас содержится приблизительно 500 антропогенных химических веществ - потенциальных ядов, которые не существовали до 1920 г. Многие из них - хлорорганические пестициды, среди которых диоксины, ПХБ - полихлорбифенилы и ДДЭ - высокостойкий продукт разложения ДДТ. Хлорорганические пестициды представляют собой вещества, которые характеризуются чрезвычайно низкой растворимостью в воде, высокой липофильностью, токсичностью и стойкостью в окружающей среде.

Негативное воздействие стойких органических загрязнителей на окружающую среду и здоровье человека осуществляется по нескольким направлениям. Так, для повышения эффективности изначально к пестицидам предъявлялись требования высокой устойчивости к экологической деградации на обрабатываемых участках, что повлекло за собой длительное отрицательное воздействие на природные экосистемы [2, 3].

Многие хлорорганические пестициды обладают высокой степенью сродства с почвой, поэтому они сохраняются в этой природной среде, поглощаются сельскохозяйственными культурами и травоядными животными и в конечном итоге попадают в пищевую цепь человека. В живых организмах они могут быть обнаружены на значительных расстояниях от места их производства и применения [3].

В зонах с высоким уровнем выпадения дождевых осадков может происходить сильная эрозия почв, следовательно, эродированные почвы могут привести к значительному загрязнению водотоков. Значительная доля пестицидов попадает в экосферу за счет сельскохозяйственных и промышленных выбросов. Усиление контроля над выбросами промышленных и сельскохозяйственных предприятий со стороны государства, разработка новых сертифицированных технологий уничтожения и утилизации хлорорганических пестицидов должны способствовать снижению антропогенной нагрузки на окружающую среду. На сегодняшний день наиболее распространенными способами утилизации пестицидов являются биологический способ, захоронение, сжигание.

Биологический способ уничтожения пестицидов применяется при их низких концентрациях в природной среде с использованием для этих целей микроорганизмов. Этот способ не требует больших затрат и не приводит к загрязнению окружающей среды токсическими продуктами распада. Установлено, что вещества, способствующие росту микроорганизмов, увеличивают скорость биодеградации пестицидов. Помимо дополнительных субстратов на скорость биодеградации влияет содержание в почве органики.

Разложение пестицидов, основанное на их окислении в присутствии дополнительного источника углерода, происходит более интенсивно. В качестве дополнительного источника углерода можно использовать компост куриного помета, полученный по технологии ускоренного компостирования. Полученный компост в количестве 10 % (по массе) следует вносить в почву, содержащую 1 % пестицидов. Проведенными исследованиями установлено, что внесение компоста в почву, ранее обработанную пестицидами, снижает токсичность ее образцов после 3 недель культивирования на 50 %.

Применение мобильных установок и биореакторов повышает эффективность очистки почв в несколько раз, но при этом существенно повышает стоимость работы. Анализ материалов по биологической очистке почв от пестицидов показывает, что до настоящего времени не существует эффективных микробиологических способов переработки больших объемов запрещенных и вышедших из употребления химических средств защиты растений [4].

Захоронение пестицидов осуществляют в соответствии со СНиП 2.01.28-85 «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов»; Сан ПиН 2.1.7.1322-2003 с «Основными положениями по проектированию, гигиеническим требованиям к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления», утвержденными Постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 30 апреля 2003 г. № 60. Способ захоронения пестицидов определяется их растворимостью в воде и классом опасности. Захоронение пестицидов различных классов опасности осуществляется раздельно в специальные карты полигона.

Уничтожение хлорорганических отходов методами сжигания является распространенным способом утилизации производственных и бытовых отходов. Задачей сжигания отходов является уменьшение их количества и степени опасности для окружающей среды, одновременно обеспечивается улавливание либо уничтожение токсичных продуктов сжигания. Однако при утилизации бытовых отходов и хлорорганических веществ в высокотемпературных установках содержание ПХДД/ПХДФ (полихлорированных диоксинов и фуранов) в отходящих газах превышает европейские нормы в 3-5 раз. Необходимым условием низкого содержания ПХДД/ПХДФ при сжигании отходов и хлорорганических веществ является наличие в установке утилизации дополнительной высокотемпературной камеры дожигания отходящих газов и последующего быстрого их охлаждения во избежание вторичного синтеза ПХДД/ПХДФ.

Список литературы

1. Доклад Комитета по экологии Государственной Думы РФ. Парламентские слушания 11.10.2004 «Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях и меры по подготовке ее ратификации». - URL: http://www.npa-arctic.ru/Documents/da_full/section_4.3.4.pdf).

2. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2002 году : государственный доклад. - М. : Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2003. - 221 с.

3. Menzie, C. M. Metabolism of Pesticides, AN Update / C. M. Menzie. - Washington, 1974. - С. 486.

4. Пат. 22793252 Российская Федерация. Способ получения микробного препарата для утилизации пестицидов, способ утилизации пестицидов и устройство для утилизации пестицидов / Афанасьев В. Н и др. - URL: http://www.ntpo.com/patents_ waste/waste_2/waste_11.shtml#вверх

Караченцова Арина Николаевна

студентка,

E-mail. anpn1@yandex.ru

Karachentsova Arina Nikolaevna student,

Russian State Social University

Пономарев Анатолий Яковлевич

кандидат технических наук, доцент, кафедра защиты окружающей среды и промышленной безопасности, Российский государственный социальный университет

Ponomarev Anatoliy Yakovlevitch

sub-department of environmental protection and industrial safety, Russian State Social University

candidate of technical sciences, associat professor,

УДК 504.064.47:632.95 Караченцова, А. Н.

Проблемные вопросы обеспечения экологической безопасности при утилизации хлорорганических пестицидов / А. Н. Караченцова, А. Я. Пономарев // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. - 2014. - № 4 (12). -

C. 208-213.