Исследование состава, количества и состояния непригодных и запрещенных к применению пестицидных препаратов, хранящихся на складах Днепропетровской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Национальная металлургическая академия Украины

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА, КОЛИЧЕСТВА И СОСТОЯНИЯ НЕПРИГОДНЫХ И ЗАПРЕЩЕННЫХ К ПРИМЕНЕНИЮ ПЕСТИЦИДНЫХ ПРЕПАРАТОВ, ХРАНЯЩИХСЯ НА СКЛАДАХ ДНЕПРОПЕТРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

В.П. Бобылев, О.С. Соболевская,

Е.В. Матухно, В.В. Турищев

Днепропетровск

Анотація

Виконано аналіз складу, кількості та стану пестицидів, що зберігаються. Розглянуто перспективні методи їхнього знищення.

Аннотация

Выполнен анализ состава, количества и состояния хранящихся пестицидов. Рассмотрены перспективные методы их уничтожения.

Annotation

V.P. Bobylev, O.C. Sobolevskaya, E.V. Маtuhno, V.V. Turischev RESEARCH OF STRUCTURE, AMOUNT BOTH STATUS UNSUITABLE AND FORBIDDEN TO APPLICATION OF PESTICIDES PREPARATIONS STORED IN WAREHOUSES OF THE DNEPROPETROVSK REGION

National metallurgical academy of Ukraine, Dnepropetrovsk

The analysis of structure, amount and status stored pesticides is executed. The perspective methods of their destruction are considered.

Проблема

Процесс накопления пришедших в негодность и запрещенных к применению пестицидных препаратов начался еще в 70-е годы ХХ в., когда из-за государственных дотаций, выделяемых сельскому хозяйству (70-80% от стоимости пестицидов), начался централизованный завоз химикатов на склады, при этом их количество нередко превышало их потребность. Это привело к накоплению пестицидов, излишки которых перешли в разряд непригодных и запрещенных к использованию. Обращение с подобными пестицидами предусматривает два пути - хранение или утилизацию. Вынужденной мерой стало их складирование в отдельно отведенных помещениях. Однако, далеко не все склады отвечают требованиям, предъявляемым к местам хранения высокотоксичных веществ. Оценка состава, количества и состояния хранящихся пестицидов необходима для того, чтобы определить возможность дальнейшего хранения этих ХСЗР на данных складах, или же они нуждаются в перезахоронении, или для поиска новых методов уничтожения непригодных и запрещенных к использованию пестицидных препаратов.

Анализ вопроса

В Днепропетровской области на складах агропромышленного комплекса находится 838.862 т запрещенных и непригодных к использованию в сельском хозяйстве ХСЗР. На рисунке 1 показана классификация этих пестицидных препаратов. Запрещенными и снятыми с производства является 13.65 % от их общего количества, а непригодными - 2.15%. Многие из них представляют собой высокотоксичные соединения, обладающие кумулятивным действием и способностью образовывать вторичные соединения, еще токсичнее исходных. Например, подобными свойствами обладают пестицидные препараты, относящиеся к группе хлорированных алифатических кислот. В качестве пестицидов применяют производные дитиокарбаминовых кислот (ДТКК), т.е. соли метил-ДТКК (карбатион), диметил-ДТКК (ТМТД), этил-бис-ДТКК (цинеб, дитан М-45, поликарбацин, полимарцин). Дитиокарбаматы обладают кислотными свойствами.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 Классификация пестицидов, хранящихся на складах Днепропетровской области, где категория А - запрещенных и снятых с производства; Б - непригодных; В - неопознанных и смешанных

пестицидный препарат склад уничтожение

В природных условиях на продовольственных культурах и в воде подвергаются деструкции. В процессе их превращения образуется ряд весьма токсичных летучих (CS₂, H₂S, диметиламин, метилтиоизоцианат), а также сравнительно стойкие соединения, обнаруживаемые в продуктах питания и воде. К ним относятся диметиламинная соль диметилтиокарбаминовой кислоты, тетраметилтиомочевина, диметил-ДТКК - продукт деструкции ТМТД и цирама, а также этилентиомочевина и этилтиурамдисульфид - продукты превращения цинеба, полимарцина.

Ряд перечисленных продуктов превращения обладает более высокой токсичностью по сравнению с исходными. Этилентиомочевина (ЭТМ) и этилентиураммоносульфид (ЭТМС) более чем на порядок величины токсичнее исходных соединений и оказывают более выраженное кумулятивное действие.

Образующиеся продукты распада устойчивее исходных и сохраняются во внешней среде приблизительно 1.5-2 месяца.

Известно, что на складах Днепропетровской области находится 2.981 т. цинеба и 7.582 т. сероцина.

Цинеб - [-SCNHCH₂CH₂NHCSZn-]_Х - этилен-бис-дитиокарбамат цинка, ¦ ¦ производный от этил-бис-ДТКК.

Применяется как фунгицид. Малотоксичен, в процессе превращения образует ЭТМ и ЭТМС. ЛД₅₀ цинеба для крыс 1850 мг/кг, ПД для крыс (10 мин) 6 мг/кг, ПК - 2 мг/м³, ДСД = 0.005.

У работающих с цинебом наблюдаются аллергические поражения кожи, а также лейкоцитоз, альбуминурия, гликемия, азотемия. Отмечены астматические явления.

После однократного поступления в организм через два часа препарат обнаруживается в крови и всех органах. Максимальное накопление отмечено после 6 часов. Длительность обнаружения в организме - 4 суток. Более всего накапливается в надпочечниках и щитовидной железе. Образуемая в процессе превращения ЭТМ, накапливается в щитовидной железе, печени, почках, обнаруживается в моче. Цинеб оказывает эмбриотоксическое действие. Мутагенная активность проявляется на различных биологических объектах. ПДК рабочей зоны 0.5 мг/м³, ПДК максимально разовая 0.01 мг/м³, ПДК среднесуточная составляет 0.006 мг/м³ (расчетная), ПДК в воде водоемов 0.03 мг/м³.

Сероцин относится к группе комбинированных препаратов, представляет собой смесь 20% цинеба и 50% серы. Сера - малотоксична, но возможны пылевые заболевания легких (тиоплевмокониозы) при длительном вдыхании серной пыли (концентрация серы в воздухе 30-40 мг/м³).

На территории Днепропетровской области количество складов с непригодными и запрещенными пестицидными препаратами составляет 228 штук. Состояние складов для хранения пестицидов показано на рисунке 2. Из них паспортизированными являются только 24.56%. Местонахождение ХСЗР на складах следующее: на бетонном полу хранится 82.34% от общего количества, на земле - 9.83%, на поддонах - 5.7% и на стеллажах - 2.13%. Следует отметить, что только 15% тары имеет удовлетворительное состояние, а наличие этикеток на таре у 7.8% - в хорошем состоянии, у оставшегося количества этикетки на таре отсутствуют.

Рисунок 2 Состояние складов для хранения пестицидов на территории Днепропетровской области, где 1 - в хорошем, 2 - в удовлетворительном, 3 - в неудовлетворительном, 4 - паспортизированы

Данные по собственникам складов, на которых хранятся пестицидные препараты приведены в таблице. Районами с самым большим количеством ХСЗР, хранящихся на складах, являются Криворожский, Новомосковский и Никопольский. Эти районы имеют также и промышленное значение для Украины, что говорит об их загрязненности выбросами от предприятий. Чрезмерная антропогенная нагрузка на почвенный покров, вызванная продуктами разложения пестицидов, в дальнейшем может привести к необратимому изменению почвенного плодородия регионов, снижению способности почв к самоочищению, нарушению геохимических и барьерных функций агроландшафтов. Под воздействием ветра, солнца, дождя и снега продукты разложения пестицидов или стойкие хлорорганические пестициды (такие как ДДТ, альдрин) загрязняют воздух и переносятся с воздушными массами на большие расстояния, попадают в подземные воды и почву. Шлейф загрязнения распространяется на значительные расстояния, учитывая то, что Украины имеет положительный коэффициент рассеивания, это говорит о возможности вторичного загрязнения атмосферы, водоемов, почвы. Способность многих пестицидов оказывать кумулятивное действие может отразится на состоянии здоровья населения, вследствие движения продуктов разложения пестицидных препаратов по трофическим цепям. Значительная часть складов находится в непосредственной близости к заповедникам, государственным заказникам, лесничествам и памятникам природы. Так нахождение складов с ядохимикатами в Петриковском районе является недопустимым из-за соседства с Днепровско-Орельским заповедником, общая площадь которого 3766 га. Разнообразие рельефа и гидрологических условий способствует развитию необычного, пестрого мозаичного растительного покрова от водно-болотистого до степного и полупустынного. Насчитывается 149 видов птиц, 33 вида млекопитающих, ихтиофауна водоема заповедника включает более 30 видов рыб.

Согласно закону Украины о природно-заповедном фонде, природные заповедники - это природоохранные, научно-исследовательские объекты общегосударственного значения, создаваемые с целью сохранения в естественном состоянии типовых или уникальных для данной ландшафтной зоны природных комплексов со всей совокупностью их компонентов, изучения естественных процессов и явлений, происходящих в них, разработки научных подходов охраны окружающей среды, эффективного использования природных ресурсов и экологической безопасности.

Таким образом, расположение складов для хранения непригодных и запрещенных пестицидных препаратов в некоторых случаях является не продуманным, состояние этих складов не всегда соответствует требуемым, а факты перезатаривания или перезахоронения непригодных пестицидов по территории Днепропетровской области на данный момент не известны.

Наибольший процент от объема хранящихся пестицидных препаратов составляют неопознанные и смешанные - 84.2%, т.е. определить их состав может только специальный спектральный анализ, что для такого количества практически будет трудно сделать, поэтому решение возникшей проблемы обращения с непригодными и запрещенными ядохимикатами должно осуществляться следующим образом:

1. реконструкция складского хозяйства;

2. жесткий ведомственный контроль за состоянием складских помещений и приспособленностью мест отведенных для хранения ядохимикатов;

3. утилизация накопленных объемов непригодных и запрещенных к применению пестицидов, особое внимание при этом должно уделяться пестицидными препаратам категории В.

Основными способами обращения с химическими отходами являются:

· сжигание;

· захоронение;

· утилизация (химическим, термохимическим и микробиологическим методами).

Частично анализ методов нейтрализации был сделан в статье «Технология нейтрализации непригодных к использованию и запрещенных к применению пестицидных препаратов» [1]. В работе были рассмотрены метод введения токсичных веществ в стекольную шихту, недостатком которого являлось образование летучих высокотоксичных продуктов разложения; метод высокотемпературного пиролиза, предложенный специалистами Украинского научного центра технической экологии г. Суммы, где предлагалась обработка пиролизного газа в восстановительной атмосфере при 1700-1800^оС, что исключало выход токсичных углеводородов из реактора.

Следует отметить и разработанную специалистами УГХТУ универсальную блочно-модульную установку для переработки пестицидных препаратов, в которой возможна переработка пестицидов Зеазин - 50 и Атразин, а также пестицида ТХАН, путем его декарбоксилирования с образованием трихлорацетата меди. Разработана технология термического обезвреживания пестицида ДДТ в плазменной установке, где в результате высокотемпературного обезвреживания ДДТ образуется газовая смесь, в которой экологическую опасность представляют лишь кислотные оксиды и хлористый водород. Последние обрабатываются щелочными растворами, образуя при этом безопасные соли. Это технологическая схема может быть рекомендована для применения к другим классам токсических отходов.

Таблица

Общие данные по собственникам непригодных и запрещенных ХСЗР по районам Днепропетровской области

ИНПП «Колорит» еще в 2004 году предлагало разработанный ими «Передвижной плазменный комплекс для переработки пришедших в негодность и неопознанных пестицидов и ядохимикатов». Основываясь на проведенные ИНПП «Колорит» исследования, эта установка позволяет эффективно перерабатывать любые ядохимикаты с минимальным воздействием на окружающую среду прямо в местах их хранения - на старых полевых складах, в разрушенных помещениях и других местах, откуда их транспортировка небезопасна или затруднена.

На международной конференции «Отходы производства и потребления, медико-экологические и экономические аспекты», которая проходила 17-21 мая 2005 года в г.Ялта, институтом УкрНИМИ НАН Украины была представлена новая концепция утилизации пестицидов. На практике предложенная концепция проводилась с использованием пестицидов ДДТ и ДНОК. Предложенный процесс утилизации состоит из двух этапов. На первом этапе, используя специальные реагенты, происходит нейтрализация активной части пестицидов. Второй этап заключается в брикетировании непрореагировавших остатков пестицидов связующим веществом. Далее пестицидсодержащие брикеты были исследованы методом тонкослойной хроматографии на остаток действующего вещества, который показал, что содержание суммы изомеров в них снизилось с 27.85% до 0.3%.

Выводы

Анализ состава, количества и состояния хранящихся пестицидов показал, что дальнейшее хранение непригодных и запрещенных к применению с сельском хозяйстве ХСЗР на данных складах в имеющем на данный момент состоянии не возможно. Необходимо пересмотреть места складирования ядохимикатов таким образом, чтобы они находились в местах, приспособленных для подобных целей, в удалении от промышленных центров, но и не на территориях, имеющих природоохранное значение. Необходим также поиск новых методов уничтожения непригодных и запрещенных к использованию пестицидных препаратов.

Перечень ссылок

1. Теория и практика металлургии. 2005. № 1-2 (45-46). С. 134-137.

2. Патент 34805 А Україна, МКИ 6 В09В3/00. Спосіб переробки високотоксичних речовин / Ранський А.П., Панасик О.Г., Шебітченко Л.Н., Побірченко О.В., Бойко С.Р., Сухой М.П. (Україна); Український державний хіміко-технологічний ун-т, UA. №99073882; Заявлено 08.07.1999; Опубл. 15.03.2001; Бюл. №2. НКИ.

3. Патент 20133 А Украина, МКИ В 09 В 3/00. Спосіб переробки високотоксичних речовин / Сухий М.П., Ранський А.П., Шаповалова Л.В., Рядченко І.В., Орел О.М. (Україна); Український державний химико=технологічний ун-т, UA. №95083672; Заявлено: 04.08.95; Опубл.: 25.12.97; Бюл. № 6. НКИ.

4. Данные специалистов УкрНТЭКа, г. Суммы.

5. Материалы международной конференции «Отходы производства и потребления, медико-экологические и экономические аспекты», Ялта, - 2005 г.

6. ИНПП «Колорит», пояснительная записка к программе «Передвижной плазменный комплекс для переработки пришедших в негодность и неопознанных пестицидов и ядохимикатов», Днепропетровск, 2004.

Размещено на Allbest.ru