Контроль за содержанием токсикантов в природных средах и сельскохозяйственной продукции

ПХДД и ПХДФ находятся  и транспортируются в атмосфере  или в воздухе (в газовой фазе или в сорбированном виде на частичках пыли, летучей золы и т.д.) или во влаге (также на частичках или в растворённом виде). Все эти фазы взаимодействуют друг с другом и претерпевают процессы деградации с различной скоростью.

Транспорт диоксинов  в воде связан главным образом  с двумя процессами: сорбцией на частичках суспензий с последующим перемещением  и осаждением и испарением.

Межфазные переходы

Помимо перемещений  в пределах отдельных сред, важно  также понимание процессов, регулирующих межфазовые переходы диоксинов.

Очевидно, что и в  воздухе, и в воде переносчиками диоксинов служат различного рода надмолекулярные образования (частицы атмосферной пыли, почвы, донных отложений). Сами воздух и вода являются основными транспортными средами, причём атмосфера обеспечивает наиболее эффективный транспорт диоксинов от источникам к аккумулирующим средам и объектам.

Однако, наиболее эффективен перенос диоксинов по пищевым  цепям, в связи с этим необходимо более полное представление об их переходах через границу между  живой и неживой природах. (Федоров Л.А., 1993).

 

 

Трансграничные  переносы

При анализе глобального  транспорта диоксинов необходимо учитывать  изменения их изомерно – гомологического  состава. В этом отношении процессы переноса диоксинов из одной среды в другую могут иметь принципиальные отличия друг от друга:

- перенос их из источников  в объекты окружающей среды  - воду, воздух и почву;

- последующий переход  диоксинов из неживой природы  в объекты фауны и флоры;

- их возвращение в  окружающую среду из высших  организмов.

Объекты окружающей среды

В различных объектах окружающей среды в целом сохраняется  то соотношение гомологов и изомеров, которое характерно для источников. Указывают лишь на небольшие изменения, обусловленные некоторыми различиями в физико-химических свойствах диоксинов.

Перенос в живую природу

При переходе диоксинов  из неживой природы в растительные и животные организмы картина резко меняется. При биокоцентрировании представители фауны и флоры особенно эффективно удерживают наиболее токсичные диоксины  с фрагментом 2,3,7,8-Сl₄. Внутри гомологов этого типа, как выяснилось при анализе тканей людей, проживающих в различных регионах мира – в США, Канаде, Европе, Японии, - различие в соотношении диоксинов также не наблюдаются. Таким образом, биоконцентрирование диоксинов происходит токсикологически ориентировано.

Возвращение в неживую природу

При обратном переходе диоксинов  из высших организмов в неживую природу  тенденция противоположна. Как оказалось, при биоконцентрировании наиболее токсичные диоксины  с фрагментом 2,3,7,8-Cl₄ практически не выводятся из живых организмов или же выводятся из них в последнюю очередь.

Указанные особенности  хорошо согласуются с известным  фактом, что поражающее воздействие  диоксинов на человека наиболее эффективно осуществляется через пищевые цепи. В этом случае человек потребляет только наиболее опасные ксенобиотики из рассматриваемых семейств. Нетоксичны изомеры, часть из которых обладает свойствами антагонистов высокотоксичных 2,3,7,8-ТХДД и 2,3,7,8-ТХДФ, отсеиваются в процессе биопереноса.

Отсюда повышенное внимание развитых стран к анализу диоксинов в пищевых продуктах, производству экологически чистой пищи и поискам новых безопасных рационов питания. (Фёдоров Л.А.,1993).

Превращения

Термические процессы

Известно много примеров термических превращений диоксинов и их предшественников в неживой природе, сопровождающегося возрастанием токсического фона. Показана, например возможность превращения соли 2,4,5-Т при нагревании при 400 – 450^оС в течение 30 минут. При сгорании эфиров 2,4,5-Т при 500 – 580^оС образуется диоксин 2,3,7,8-ТХДД.

Биологические процессы

Пути метаболизма переносчиков диоксинов, определяющиеся биологической активностью среды, в которую они попадают, могут быть различными. Они могут приводить как к разрушению, так и к дополнительному накоплению диоксинов в природе. Возможно, биогенное окисление хлорфенолов  in vitro с образованием смеси ПХДД и ПХДФ. ПХДД и ПХДФ с фрагментом 2,3,7,8-Cl₄ образуются в количестве 5 – 10 %. (Федоров Л.А., 1993).

 

2 Целесообразные меры и пути снижения опасного действия диоксинов на объекты биосферы

2.1 Нормативное регулирование

В целях снижения загрязнения  окружающей природной среды диоксинами и диоксиноподобными токсикантами и обеспечения охраны здоровья населения Правительство Российской Федерации постановляет:

  1. Утвердить прилагаемую федеральную целевую программу "Защита окружающей природной    среды   и   населения от диоксинов и диоксиноподобных токсикантов на 1996-1997 годы" (далее именуется - Программа).

2. Определить государственным  заказчиком  Программы Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации и Государственный комитет санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации.

3. Министерству экономики Российской Федерации и  Министерству финансов Российской Федерации включить Программ в перечень федеральных целевых программ, финансируемых в установленном порядке из федерального бюджета.

4. Рекомендовать органам исполнительной власти субъектов Российской Федерации, имеющих территории, загрязненные диоксинами и диоксиноподобными токсикантами, и производства, являющиеся источниками их поступления в окружающую среду, разработать и утвердить в 1996-1997 годах по согласованию с Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации и Государственным комитетом санитарно-эпидемиологического  надзора Российской Федерации и Государственным комитетом санитарно - эпидемиологического надзора Российской Федерации целевые  региональные программы неотложных  мер по снижению  воздействия диоксинов и  диоксиноподобных  токсикантов  на  окружающую среду и  население, предусмотрев привлечение для их финансирования  средств  бюджетов субъектов Российской Федерации и внебюджетных источников.

  Формы и  методы  организации  управления реализацией Программы определяются государственными заказчиками:

- Министерством охраны  окружающей  среды и природных ресурсов

-Российской Федерации по экологическим аспектам проблемы диоксинов;

- Государственным комитетом санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации по санитарно-гигиеническим аспектам проблемы.

Реализация Программы осуществляется на основе  государственных   контрактов (договоров) на закупку и поставку продукции для федеральных государственных нужд, включаемых государственными заказчиками Программы    со всеми исполнителями программных мероприятий. Государственный контракт определяет права и обязанности государственного заказчика и поставщика по обеспечению федеральных государственных  нужд,  регулирует  их  отношения  при выполнении государственного контракта, в том числе предусматривает контроль за ходом работ по выполнению государственного заказа государственным заказчиком.

В результате реализации Программы  будут:

- реализованы правовые, экономические и организационные мероприятия по  защите населения и окружающей среды от опасного воздействия диоксинов и  диоксиноподобных токсикантов, создана система государственного  экологического контроля, разработаны для внедрения в народное  хозяйство диоксинобезопасные технологии, методы и средства реабилитации загрязненных территорий;

-созданы основы нормативно - правового  и экономического регулирования, организации систематического мониторинга и внедрения научно обоснованной  системы мер, направленных на реорганизацию промышленного производства в   России с целью исключения возможности образования диоксинов как в получаемой продукции, так и на всех стадиях ее производства и утилизации.

Социальная значимость выполнения Программы определяется совокупностью мероприятий, направленных на снижение заболеваемости населения, повышение качества продуктов  питания, питьевой  воды, защиту здоровья и   генофонда населения России от опасного воздействия диоксинов и диоксиноподобных токсикантов.

В результате реализации Программы станет возможным переход к следующему этапу решения проблемы защиты окружающей природной среды и населения от воздействия диоксинов - снижению уровня загрязнения ими территории  России до физиологически допустимых норм. Для этого предстоит разработать и организовать  систему постоянного мониторинга окружающей   среды, реализовать план мероприятий по локализации и снижению уровня загрязнения территории России диоксинами и фуранами, реабилитации  здоровья населения, провести реорганизацию диоксинпродуцирующих производств, осуществить внедрение диоксинобезопасных технологий.(Постановление Правительства Российской Федерации №1102 от 5 ноября 1995 г).

В настоящее время призвано не допустимым появление диоксинов в продуктов питания, воздухе и питьевой воде населенных пунктов. Однако достичь этого при циркулировании в биосфере громадных количеств диоксинов, а также при функционировании технологий, реально поставляющие эти ксенобиотики в окружающую среду, практически не возможно. Поэтому ставится вопрос, скорее, об ограниченном риске поражения человека и природы диоксинами, для чего устанавливаются нормы допустимого «потребления» этих веществ человеком, предельные нормы их содержания в объектах окружающей среды и как следствие нормы допустимых техногенных выбросов диоксинов промышленностью. (Федоров Л.А., 1993).

2.2 Технология обеззараживания

В последнее десятилетие  в развитых странах выполняются  масштабные, дорогостоящие и очень тщательные работы по уничтожению ранее произведённой и ставшей не нужной диоксиногенной продукции.

Разрабатываются также методы по обеззараживанию почв и уничтожению отходов  диоксиногенных технологий, основанные на различных принципах – физических, биологических, химических, а чаще комбинированные.

Наиболее эффективными считаются термические технологии, при которых основным является тепловое воздействие:

• сжигание в стационарной вращающейся печи;
• сжигание в передвижной вращающейся печи;
• уничтожение с помощью ИК-нагрева;
• уничтожение в высокоэффективном электрическом реакторе;
• окисление суперкритической водой;
• сжигание в условиях жидкостной инжекции;
• разрушение расплавленной солью;
• сжигание в кипящем слое;
• пиролиз в плазменной дуге
• in situ стеклование

Проверена эффективность  многих не термических методов обеззараживания объектов, в том числе и комбинированных вариантов

• химическое дехлорирование;
• химическое разрушение с помощью RuO₄, пероксида водорода, озона и других мощных окислителей; химическое разрушение с помощью хлориодидов;
• фотодеструкция;
• гамма – радиолиз;
• комбинированные методы с использованием фотодеструкции;
• биологическое разрушение;
• методы извлечения;
• стабилизация – фиксация.

Лишь некоторые из этих технологий способны удовлетворить  стандарту, принятому в цивилизованных странах. В частности в США стандарт 40 CFR 264.343, установленный ЕРА, должен обеспечить уничтожение и удоление 99,99% всех основных опасных компонентов, а для наиболее опасных органических компонентов токсичных отходов, таких как ПХДД, ПХДФ, и ПХБ  - разрушение и уничтожение на 99,9999%. (Федоров Л.А., 1993).

            2.3  Совершенствование технологий

Программы модернизирования действующих технологий, осуществляемые в промышленно развитых странах, имеют целью полное прекращение генерирования диоксинов. В тех случаях, когда это невозможно, предусматривается сокращение  микровыбрасов до уровней, считающихся безопасными.

В ряде стран активно  ищутся новые подходы к решению  проблемы диоксинов в выхлопных газах автомтбилей. За счёт изменения состава этилированного  бензина снижены выбросы этих ксенобиотиков при его сжигании в автомобили.

Совершенствование стадии очистки в производстве магния на одном из заводов в Норвегии позволило снизить в конце 1989 года размер ежегодных выбросов диоксинов с 0,5 кг до 20 г (в ДЭ). (Федоров Л.А., 1993).

             2.4  Уничтожение отходов производства  

Для обеззараживания отходов производства, загрязнённых ПХДД и ПХДФ, используются термические, не термические и химические методы. Наиболее эффективными методами является термические, они требуют высоких температур и специального оборудования. Нетермические методы позволяют проводить обеззараживание в более мягких условиях. По результатам фирмы «Вертак»  (штат Арканзас) эффективность сжигания диоксинов превысила 99,9997%, (Введение..., 1999).

       

   2.5  Очистка объектов

Работы по ликвидации последствий диоксинового заражения территории, уничтожению экотоксикантов в промышленных отходах и в объектах окружающей среды являются естественным элементом системы экологической безопасности.