Экологическая опасность отходов производства древесностружечных плит

Размещено на http://www.allbest.ru/

экологическая опасность отходов производства древесностружечных плит

Ротарь О. В., Искрижицкий А. А.

ГОУ ВПО «Томский политехнический университет»

ОАО «ТомскНИПИнефть»

Понятие «отходы» кратко и емко дано в словаре Ожегова С. И. как «остатки производства, годные для какой-нибудь иной цели». В США отходами считают «ненужные материалы», образующиеся в результате деятельности предприятий и людей. Действительно, границы между понятиями «сырьё - отходы - вторичные ресурсы» условны, и они раздвигаются в зависимости от технико-экономических задач производства, экономической целесообразности и технологической возможности комплексной переработки и использования исходного природного сырья.

В производстве древесно-стружечных плит накапливается огромное количество отходов. Экологическое влияние отходов зависит от их качественного и количественного состава. Промышленные отходы представляют собой неоднородные по химическому составу, сложные многокомпонентные смеси веществ, обладающих разнообразными физико-химическими свойствами (древесная пыль, опилки, обрезки плит). Основными материалами, применяемыми для приготовления связующих веществ, являются мочевина техническая и формалин.

Отходы складируются на обвалованных площадках. Они не только уродуют ландшафт, но и загрязняют окружающую среду выделяющимися свободным формальдегидом и продуктами неполного окисления древесины. Экологическая опасность отходов усиливается свойствами, которые способствуют их миграции в объекты окружающей среды: растворимостью, нестабильностью, летучестью и склонностью к пылеобразованию.

Формальдегид относится ко второму классу опасности. Это газ с резким запахом, легко растворимый в воде, тяжелее воздуха и является сильным восстановителем. Формальдегид способен вызывать аллергические реакции, имеются также основания предполагать его канцерогенность [1]. Вследствие угрозы, которую представляет формальдегид, следует стремиться к поддержанию загрязнений им всех природных сред на возможно низком уровне. Подпороговая концентрация, не влияющая на санитарный режим водоёмов и сапрофитную микрофлору, составляет 5 мг в литре. При содержании формальдегида 0,24 мг в литре ткани рыб приобретают неприятный запах. Формальдегид оказывает токсическое действие, вызывает поражение ЦНС, легких, печени, почек, органов зрения, возможно также кожно-резорбтивное действие.

Целью данного исследования являлось определение концентрации формальдегида в атмосфере воздуха и сточных водах на территории завода ДСП и прилегающих к нему земельных участках.

Предварительно был сделан обзор методов определения формальдегида.

Для определения альдегидов наиболее часто применяют фуксинсернистую кислоту, известную под названием реактива Шиффа. Чувствительность реакции определения альдегидов с фуксинсернистой кислотой сильно повышается в присутствии кетонов. При содержании в исследуемом растворе 8% ацетона достигается максимальное повышение чувствительности. Однако в присутствии ацетона максимальное развитие окраски наблюдается через 3,5 ч., а в отсутствии ацетона - через 2 часа.

В качестве специфического реактива для колориметрического определения формальдегида применяется хромотроповая кислота, но целый ряд алифатических альдегидов, а также ароматические альдегиды и фурфурол мешают этой реакции, давая желтую окраску. Фенол, часто сопутствующий формальдегиду в воздухе, мешает определению последнего по реакции с хромотроповой кислотой.

Установлено, что не только хромотроповая, но и другие оксипроизводные нафталина - И-кислота (6амино-1-нафтол-3-сульфокислота) и фенил-И-кислота (6-анилин-1-нафтол-3-сульфокислота) дают цветные реакции с альдегидами. При этом фенил-И-кислота и особенно И-кислота являются более чувствительными реактивами на формальдегид, чем хромотроповая кислота.

Реакции для фотометрического определения малых концентраций альдегидов в различных объектах приведены в Таблице 1.

Табл. 1. Реакции для фотометрического определения альдегидов

экологический влияние отходы формальдегид

Для определения формальдегида в воздухе был выбран метод, основанный на образовании окрашенного соединения при взаимодействии формальдегида с хромотроповой кислотой в среде 70% раствора серной кислоты и последующем фотометрическом определении. Воздух забирался специальным устройством и пропускался через склянку Дрекселя, при этом формальдегид переходил в водную фазу. Пробы отбирались над площадками в пяти точках по методу конверта. Результаты измерений сведены в Табл. 2.

Табл. 2. Содержание формальдегида в атмосфере воздуха (мг/литр)

Вначале формирования отвалов наблюдается максимальное выделение свободного формальдегида. Увеличение содержания формальдегида в воздухе над площадкой в июле, августе объясняется выделением « связанного» формальдегида.

Площадки отвалов удалены от производственных и административных корпусов, но соседствуют с частным сектором и дачными участками горожан. Количество формальдегида в атмосфере воздуха над прилегающими к заводу производства ДСП территориями колеблется в среднем от 8 до 20% (запах ощущается при концентрации 20 мг/л).

Содержание формальдегида в воздухе над площадкой 2007 года почти стабильно. Это свидетельствует об умеренной эмиссии его при анаэробном разложении целлюлозы и высвобождением и деструкции смолы.

Для определения количества формальдегида в почве был выбран метод оксимирования, который основан на способности альдегидов реагировать с солянокислым гидроксиламином с образованием оксимов. При этом выделяется эквимолекулярное альдегиду количество кислоты, которую оттитровывают 0,5 н. раствором щелочи (индикатор бромфеноловый синий 1% раствор). Для анализа берут две пробы - рабочую и контрольную. При титровании окраску анализируемых проб доводят до окраски контрольной пробы, содержание формальдегида Х(%) рассчитывают по формуле:

(V V F K1 2)

X 100 ,

g

где V1 - объем 0,5 н. раствора NaOH, затраченного на титрование рабочей пробы, мл;

V2 - объем 0,5 н. раствора NaOH, затраченного на титрование контрольной пробы, мл;

F - поправочный коэффициент 0,5 н. раствора NaOH;

K - количество альдегида, соответствующее 1 мл точно 0,5 н. раствора NaOH, г; g - навеска альдегида, г.

Пробы почвы отбирались в четырех точках, ограничивающих площадку отвалов. Почву промывали водой, переводя фенол в водную фазу. В Таблице 3 сведены данные анализов.

Табл. 3. Содержание формальдегида в почве (мг/кг)

При сравнении полученных результатов анализа видно, что количество формальдегида в почве на территории отвалов значительно превышает ПДК (7мг/кг). В почве прилегающих территорий количество формальдегида в 1,5-2 раза выше, что объясняется расположением отвалов выше частного сектора (происходит вымывание формальдегида осадками и талыми водами).

Фотометрический метод согласно ГОСТ 27384 «Нормы погрешности измерений, показатели состава и свойств» при доверительной вероятности Р=0,95, относительная погрешность не должна превышать 5% в диапазоне измеренных значений свыше 10 мг/л.

На основании полученных данных можно убедиться в том, что отвалы как источники загрязнения формальдегидом, экологически опасны.

Список использованной литературы

1. Федорова А. И., Никольская А. Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. М.: ВЛАДОС, 2001. 284 с.

Вредные вещества в промышленности: справочник для химиков-инженеров и врачей / под ред. Н. В. Лазарева. Л.: Химия, 1976. Т. 2. 624 с.

Уокер Дж. Ф. Формальдегид. М.: Росхимиздат, 1987. 550 с.

Гринин А. С., Новиков В. Н. Промышленные и бытовые отходы. М.: ГРАНД, 2002. 332 с.

Афанасьев Д. Н. Где найти информацию о составе отходов // Экология производства. 2006. № 12. С. 54-57.

Экологический мониторинг: состояние окружающей среды Томской области / под ред. А. М. Адам. Томск: Графика, 2008. 147 с.

Ротарь О. В., Максименко Г. В. Основы микробиологии и биотехнологии: учеб. пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 2003. Ч. I. 115 с.; 2004. Ч. II. 150 с.

Размещено на Allbest.ru