Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посмотрите новые поступления ... Обратите внимание!
 
  Наука >> Химия | Популярные статьи
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение

Диоксины: пугало или реальная угроза?

В.С.Петросян (химический факультет Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова )
Опубликовано в журнале "Природа", N 2, 2000 г.
Содержание

Основные источники

Приведенное здесь описание последствий, которые вызывают диоксины и фураны, - лишь малая часть того, что сейчас об этом известно. Полихлорированные соединения из-за их высокой устойчивости нельзя нейтрализовать, если ими загрязнена окружающая среда или они оказались в организме. Значит, остается единственное - бороться с источниками их поступления. Каковы же они?

Химическая промышленность

- основной поставщик диоксинов и фуранов в окружающую среду. Шведский химик К.Раппе с сотрудниками, пытаясь понять, как эти соединения попадают в воду, провели интересный эксперимент: пропустили через очищенную воду газообразный хлор из баллона, после чего обнаружили в ней токсиканты [Rappe C. et al., 1989]. Полагая, что они содержатся в самом газе, исследователи изучили состав хлора, получаемого на химических предприятиях электролизом хлористого натрия в воде [Rappe C. et al., 1991].
Оказалось, что в газе, продаваемом в баллонах потребителям, концентрация диоксинов и фуранов достигает 650 нг/г. По мнению Раппе и коллег, полихлорированные загрязнители образуются в качестве примесей при взаимодействии хлора с углеродом электродов и кислородом воздуха. Однако, как показано в недавнем исследовании, при замене графитовых электродов на титановые диоксины и фураны по-прежнему присутствуют в хлоре [Formation and sources of dioxin-like compounds. 1996]. Так что причина их появления в этом газе осталась не выясненной, и чтобы найти ее, нужны новые исследования.
Источники диоксинов и фуранов - предприятия химической промышленности, которые производят хлорорганические пестициды (2,4,5-Т и др.). Но кроме них есть и другие хлорорганические продукты, в технологических процессах получения которых образуются диоксины и фураны. Упомянем лишь три главных, хотя каждому классу хлорорганических продуктов, получение и использование которых представляет собой реальную угрозу здоровью среды и населения, следовало бы посвятить отдельные статьи (и даже книги).
Первый такой технологический процесс - производство хлорбензолов и полихлорированных бифенилов, широко используемых в качестве жидких диэлектриков, смазочных веществ, высокотемпературных теплоносителей и гидравлических жидкостей:
Рис.8 .

(n - количество атомов хлора: в хлорбензолах их может быть от одного до шести, в бифенилах - до пяти).
Второй - производство растворителей ряда хлорзамещенных алканов, в частности, дихлорэтана (ClCH2-CH2Cl), трихлорэтана (Cl3C-CH3) и этиленхлоргидрина (ClCH2-CH2OH).
Третий - производство хлорзамещенных полимеров, и прежде всего - поливинилхлорида (-ClCH-CH2-)n.
В целом же многие высокотемпературные химические процессы, в которых участвуют органические и неорганические соединения с одним или несколькими атомами хлора (включая молекулярный хлор), могут давать в качестве побочных продуктов диоксины и фураны.

Целлюлозно-бумажная промышленность

по степени загрязнения окружающей среды диоксинами и фуранами в нашей стране стоит на втором месте после химического производства. Чтобы получить целлюлозу из древесины, из нее нужно удалить лигнин (его в древесине около 25%). А он содержит фенольные фрагменты, взаимодействие которых с хлорными реагентами приводит к образованию диоксинов и фуранов (или по крайней мере их предшественников). Получение столь ценимой потребителями белой бумаги требует отбеливания целлюлозы. Для этого традиционно используют либо сам хлор, либо его производные (оксид хлора, хлораты и гипохлориты), и в результате могут образоваться все те же полихлорированные токсиканты. По поводу загрязнения окружающей среды отходами предприятий целлюлозно-бумажной отрасли постоянно ведутся острые дискуссии в разных странах. Например, представители нескольких правительственных органов США буквально противостоят друг другу в оценке риска для биоты при загрязнении почв диоксинами и фуранами [Meyn О. et al., 1997; Gillespie W.J., 1999].

Автомобильный транспорт

- относительно новый для нас источник, поставляющий диоксины и фураны. Они выбрасываются с выхлопными газами автомобилей, работающих на топливе с добавками тетраэтилсвинца и 1,2-дихлорэтана (первый используется для повышения антидетонационных свойств топлива, второй - чтобы уменьшить отложения свинца внутри двигателя). В минувшем году, по сообщению С.С.Бариновой, в отделении экологического контроля ВНИИПрироды подсчитано, что автомобили, потребляющие такое топливо, за километр пути выбрасывают в атмосферу около 12 пг 2,3,7,8-ТХДД (в эквиваленте токсичности это равно примерно 500 пг). Кроме него в выхлопных газах содержатся значительные количества некоторых изомеров ГкХДД, а также ОХДД и ОХДФ.

Мусоросжигательные заводы

стали основным источником диоксинов и фуранов в западных странах, где бытовые и промышленные отходы считалось проще сжечь, чем захоронить (табл.2). Правда, выделяющееся тепло там не уходит в небо, а используется для получения энергии. Сколько бы мусора ни сжигалось, везде возникает одна и та же проблема - загрязнение окружающей среды токсикантами, более опасными, чем те, которые содержатся в самих отходах.
Таблица 2. Сжигание отходов в развитых странах
Страна Количество заводов Сжигаемый мусор, % Мусор, сжигаемый с получением энергии, %
Япония 1900 75 Почти весь
Франция 170 42 67
США 168 16 Неизвестно
Италия 94 18 21
Германия 47 35 Неизвестно
Дания 38 65 Почти весь
Великобритания 30 7 33
Швеция 23 55 86
Испания 22 6 61
Канада 17 9 7
Нидерланды 12 40 72
Примечание. Приведенные данные относятся к 1990 г. и цитируются по: Waste Incineration and the Environment / Eds R.E.Hester and R.M.Harrison. Manchester, 1994 (Great Britain).
Как пример государственной заботы о чистоте окружающей среды особенно показательны Нидерланды. В этой маленькой стране, где сжигалось 40% всех отходов, выбросы диоксинов и фуранов достигали - по эквиваленту токсичности - 611 г/год, что составляло 79% от всего их количества. После принятия в 1990 г. новых государственных нормативов четыре завода были закрыты, а оставшиеся реконструированы таким образом, чтобы соответствовали установленным нормам. В результате эквивалент токсичности диоксинов и фуранов, выброшенных в 1995 г. мусоросжигательными заводами страны, снизился до 4 г, что уже не превышало 7% от суммарного поступления этих токсикантов. Столь значительное снижение сказалось на двух важнейших показателях - на содержании диоксинов и фуранов в пищевых продуктах, потребляемых за день, и в грудном молоке кормящих матерей [
Furst P., Wilmer K., 1997]. Первый показатель уменьшился в 1996 г. до 69.6 пг (он составлял в 1989 г. 127.3 пг); дети стали получать с грудным молоком не 163 пг/кг массы, как было в 1989 г., а 68 пг.
В США (как и в России) пока еще есть места для безопасного и строго регламентируемого захоронения высокотоксичных отходов. Поэтому там сжигалось только 16% промышленного и бытового мусора. Но, как выяснилось в исследованиях последних лет, деятельность мусоросжигательных заводов сопровождалась чрезвычайно высокими выбросами диоксинов и фуранов [Waste Not. 1995]: от ~6000 нг/м3 (в Гонолулу и штате Мэрилэнд) до ~43000 нг/м3 (в штате Вирджиния). Заводы были остановлены - навсегда или на реконструкцию.
В нашей стране заводов, где сжигается мусор, немного, но проблема утилизации отходов существует. Хочется надеяться, что работники коммунальных служб и органов охраны природы, инженеры и конструкторы, представители неправительственных экологических организаций будут понимать свою высочайшую ответственность перед обществом, принимая те или иные решения по этой проблеме.

Назад | Вперед


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования