Изучение экологических последствий использования пестицидов

       Крім того, даний метод придатний для знешкодження розчинів, емульсій або суспензій препаратів, що підлягають знищенню. Проведення процесу глибокого окиснення при низьких температурах в рідкій фазі більш екологічно та не вимагає використання теплових ресурсів з високими енергетичними параметрами. Внаслідок високої продуктивності і малих габаритів, технологічна установка може бути виготовлена в мобільному варіанті. Це дозволяє уникнути небезпечної операції транспортування отруйних речовин до місця знешкодження.

     Також будуються полігони для захоронення НЗП. Полігони є природоохоронними спорудами і призначені для централізованого збору, знешкодження і поховання токсичних відходів промислових підприємств, науково-дослідних організацій та установ і т.д., тобто будь-яких джерел їх утворення. Сучасні екополігони проектуються у вигляді хіміко-технологічних комбінатів, здатних здійснювати весь комплекс процесів переробки, знешкодження і поховання промвідходів. Вибір місця для полігону, проектування, будівництво та функціонування суворо регламентовані нормативними документами . Розробляються рекомендації з проектування та організації експлуатації полігонів для захоронення токсичних промислових відходів та перелік необхідних умов для успішного вирішення цієї актуальної проблеми в масштабі окремих регіонів. [21]

    Проблема непридатних пестицидів в Загальнодержавній програмі поводження з небезпечними відходами представлена, головним чином, проектами по створенню нових потужностей для знешкодження пестицидів, і передбачено фінансування тільки готових до впровадження розробок. Фахівці Національного центру поводження з відходами ознайомились із пропозиціями, що претендують на фінансування з цієї програми, на сьогодні до впровадження може запропонувати повний технологічний цикл тільки підприємство „Елга" м. Шостка (технологічна установка на підприємстві знищує їх методом багатоконтурного низькотемпературного піролізу (процес термічного розкладання органічних сполук без доступу кисню, який здійснюється за температури 450–600°С). Діяльність підприємства, принаймні за офіційними даними, відповідає санітарним нормам, решта потребують проведення додаткових науково-дослідних та конструкторських робіт, що не передбачено бюджетом Загальнодержавної програми поводження з токсичними відходами.

      Екологічна ситуація, яка складається на Україні при подальшому складуванні непридатних і заборонених пестицидів (НЗП), низький технічний рівень облаштування об'єктів їх розміщення, Відсутність екологічно безпечних технологій по знешкодженню і переробці цих небезпечних відходів являє собою постійно наростаючу небезпеку для здоров'я людини і біоти в цілому і вимагає невідкладного і оперативного прийняття заходів. Рекомендовані останнім часом методи перезатарування НЗВ та їх зберігання в контейнерах є тимчасовими, не можуть гарантувати безпеку для майбутніх поколінь і навколишнього середовища.

Найбільш раціональним способом знищення відходів видається спалювання, так як воно супроводжується значним зниженням їх маси. Проте, в цьому випадку, при недотриманні температурного режиму горіння окрім можливого забруднення атмосферного повітря токсичними речовинами, важливим також є питання про використання вторинного відходу (шлаку, попелу), які утворюються після завершення процесу. Тому при відпрацюванні технологічного режиму при знищенні НЗВ методом багатоконтурного піролізу проведення експертизи складових інгредієнтів утворюється вторинного відходу видається актуальним і необхідним етапом. Із загального числа знищених НЗВ (1440 кг) вторинний відхід - шлак складає 27% (336 кг). Представлені для знищення пестициди ставилися до з'єднань різної хімічної структури - гексахлорціклогексан, фенвалерат, хлорофос, дурсбан, пентахлорбіфеніл, 50% паста ДДТ. Одноразово в чотирьох реторта знищувалося 240кг препаратів. Знищення НЗВ проводилося в дві стадії: перша - лужний гідроліз при підвищеній температурі і тиску в присутності каталізатора - розчину нафталіда натрію в суміші вуглеводнів; друга - піроліз продуктів гідролізу з очищенням і каталітичним допалюванням продуктів згоряння.

Гідроліз проводився в герметичній реторти з нержавіючої сталі, при послідовному підйомі (протягом 2 годин) температури до 300 о С. Тиск у реторти не перевищувало 0,4 кгс/см2. Препарати змішувалися з гідролізують агентом (10 кг), який являв собою суміш 30% NaOH та вапна (у співвідношенні 1:1 за масою) з додаванням каталізатора. Подальше нагрівання продуктів гідролізу відбувалося до температури 500-550 ° С. Для зниження викидів шкідливих речовин в атмосферу проводилася очищення піролізних газів в адсорбері з вапняним молочком і металевою насадкою. Гази після очищення допалювати на каталізаторі при 1100-1300 ° С.

        Залишкові кількості шлаку були неоднорідні за своєю консистенції і представляли три різні фракції: 1) тверде пористе легке речовина чорного кольору, легко розтирається на порошок; 2) сірувато-чорні щільні важкі грудки, погано розтирається в порошок; 3) порошок з дрібними грудками перших двох типів. Склад шлаку, отриманого після завершення процесу піролізу наступний: вугілля - 45,8%; нерозчинні у воді карбонати - 6,7%; розчинні у воді карбонати - 5,4%; розчинні у воді хлориди (у перерахунку на Cl-іон) - 20,2%. Загальний зміст проаналізованих компонентів становить 78,1%. Слід взяти до уваги, що в отриманих даних неможливо врахувати вагове вміст кальцію, натрію у вигляді хлоридів, а також виділити газоподібної вуглекислоти. Переважна частина ДДТ піддається розкладанню, а неразложівшіеся і неідентифіковані хлорорганічні продукти розкладання ДДТ залишаються в незначній кількості (0.001-0.003%).

Подальшим етапом при відпрацьовуванні технології знищення НЗП було проведення спалювання піролізного шлаку в топці спільно з дровами при температурі 800-1000 ° С і ідентіфіцікація на складові компоненти отриманого вторинного відходу (попелу). Проби попелу за зовнішнім виглядом представляли порошок сірого кольору, без специфічного запаху. [16]

Складові компоненти (т / т) вторинного відходу-попелу, що утворюється після повного закінчення процесу піролізу з допалюванням шлаку представлені в таблиці 1. Виявлені метали в попелі знаходяться у вигляді оксидів, практично нерозчинних у воді. изначення класу небезпеки утворився вторинного відходу - попелу проводили розрахунковим методом, згідно з існуючою в даний час нормативної документації (СанПін 2.2.7.029-99). Категорія небезпеки встановлювалася з урахуванням токсикологічних та фізико-хімічними параметрів і за кількістю підсумовуваних балів визначався клас небезпеки відходу. Для розрахунку використовували величини среднесмертельних доз (ЛД50). При відсутності величин ЛД50 для інгредієнтів відходу, але при наявності затвердженого класу небезпеки цих речовин у повітрі робочої зони (ГОСТ 12.1.005.088), використовували умовні величини ЛД50 (його еквівалент).

Відповідно до рекомендацій, викладених в методиці з визначення класу небезпеки промислових відходів були обрані 3індекса токсичності, які мали найменші К?. Це індекси оксиду кремнію К1 на рівні 5,47; хлориду калію на рівні 8,37 і карбонату натрію К3 на рівні 12,03. Сумарний індекс токсичності вторинного відходу - попелу склав: К = 3,46.

         Таким чином, відповідно до існуючої класифікації отриманий індекс токсичності відповідає 3 класу небезпеки (помірно-небезпечні речовини). Аналізуючи отримані результати по знищенню НЗВ методом багатоконтурного піролізу можна зробити висновок, що технологія високотемпературного піролізу представляється перспективною. Що утвориться після допалювання вторинний відхід-попіл, може бути рекомендований для поховання на полігоні промислових відходів, або, після проведення відповідних досліджень, можлива його утилізація як добавки у бетонні та будівельні суміші для використання в дорожніх покриттях.

Таблиця 5 - Види знешкодження пестицидів

Необхідно відзначити, що існуюча в Україні нормативно-правова база не дає чіткої процедури визначення прийнятних технологій, тому навіть якщо розробники пропонують повний технологічний цикл, немає впевненості, що технологія має дійсно високу екологічну ефективність. Висновки щодо прийнятності технології здійснюються на основі санітарно-гігієнічної експертизи, яка при визначенні контрольованих речовин не враховує специфіку проміжних хімічних перетворень в технології та можливість утворення побічних токсичних речовин, їй має передувати науково-технічна експертиза, результати якої разом з науковими дослідженнями мають скласти в подальшому базу для впровадження в Україні системи технологічних стандартів. [19]

Забруднення харчових продукпв залишковими кількостями пестицидів групи СОЗ: просліджується чітка тенденція до зниження частоти випадків забруднення харчових продуктів  залишковими кількостями пестицидів групи СОЗ. Середній рівень вмісту ДДТ ( Таблиця 6)i його метаболітів у харчових продуктах складав у 1991 році -0,0018 мг/кг, у 1993 р. - 0,0011 мг/кг; ПХК, відповідно: 0,2160 мг/кг i 0,0880 мг/кг; алдрину: 0,283 мг/кг i 0,4375 мг/кг.

Таблиця 6 -  Середній рівень вмісту ДДТ у харчових продуктах

      За даними звіту Інституту екології i токсикології iм. Л.Г. Медведя МОЗ України в 1998р. вміст ДДТ i його метаболітів (у мг/кг) у різних видах харчових продуктів реєструвався на рівнях, що зазначені на Таблиці 7. Середній вміст ДДТ i його метаболітів знаходилися на рівні 0,018 мг/кг.

                Таблиця 7 -  Результати визначення вмісту ДДТ i його метаболітів у різних видах харчових продуктів, мг/кг