www.mexanik.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ

Научно-техническая революция и связанный с нею резкий подъем промышленного производства могут приводить к загрязнению окружающей среды — воздуха, воды, почвы, продуктов питания. Тысячи химических соединений (и число их постоянно растет) используются и выпускаются промышленностью. Многие из них не разлагаются на более простые безвредные продукты, а накапливаются в атмосфере, воде или почве и преобразуются в еще более токсичные продукты. Большое число соединений, в особенности продукты неполного сгорания, попадают в биосферу, включаются в происходящие в ней процессы, и, подобно бумерангу, возвращаются к человеку, проникая через дыхательные пути, органы пищеварения или кожу. И хотя каждое вещество поступает в сравнительно небольших количествах, однако токсичность иногда очень велика, а некоторые вещества вызывают канцерогенные, мутагенные, гонадотропные, эмбриотропные, аллергенные и другие последствия, проявляющиеся порой через несколько лет и даже в следующих поколениях.

Зачастую при добыче полезных ископаемых, при производстве того или иного химического соединения обращают внимание лишь на целевой продукт и забывают о так называемых отходах, не менее ценных и важных. Если в 1968 г. на каждого жителя нашей планеты добывали в год 20 т различных минералов и пород, то спустя 10 лет их количество достигло уже 27 т. Но лишь 2 % добытых ископаемых превратились в полезную продукцию. Остальные 98 % возвратились в биосферу, причем в значительной степени в таком виде, что ее естественные силы не могут включить их в свой кругооборот.

Еще одной отрицательной стороной воздействия на биосферу является сжигание топлива, приводящее не только к загрязнению воздуха, воды, почвы, но и к таким изменениям атмосферы, которые в дальнейшем могут привести и к изменениям климата и ко многим другим, иногда трудно прогнозируемым последствиям. В настоящее время ежегодно сжигается около 2,5 млрд. т нефти и более 20 млрд. т каменного угля. Это приводит к расходу не менее 15 млрд. т свободного кислорода, взамен которого в атмосферу поступает около 25 млрд. т углекислого газа. В результате подобной деятельности человека за последние 50 лет было использовано кислорода столько же, сколько за всю предыдущую историю человечества [1.11].

Загрязняющие атмосферу вещества в большинстве случаев не прекращают своего отрицательного воздействия и после освобождения атмосферы от них. Стабильные соединения, выпавшие на почву, проникают в грунтовые воды, входят в состав растительных, а затем молочных и мясных продуктов. Способность биосферы к самоочищению пока еще по своим возможностям превосходит антропогенные загрязнения окружающей среды. Однако ее резервы не безграничны. Пример с ДДТ, получившим распространение по всему земному шару, убедительно говорит, что уже на сегодняшний день человеческая деятельность может серьезно нарушить природное равновесие. Загрязнение окружающего нас мира влияет на все стороны жизни — уменьшается число солнечных дней в городах, гибнет растительность, разрушаются строительные материалы, изменяется химический состав воздуха, воды, почвы. Все это представляет собой серьезную угрозу для здоровья человека — повышенную заболеваемость, преждевременное старение, возникновение тяжелых отдаленных последствий и, наконец, возможные необратимые изменения у будущих поколений. Человечество впервые за свою историю пришло к такой ситуации, которую следует рассматривать как конфликтную с окружающей природной средой.

Что касается экономического ущерба, то от загрязнения воздушного бассейна он составил, например, в США в 1971 г. 16 млрд. долларов, от загрязнения водного бассейна 13 млрд. долларов. Уже к 1977 г. ущерб от загрязнения воздушного бассейна в США возрос до 24 млрд. долларов. Если эту сумму дополнить ущербом, наносимым почве, растительному и животному миру, продуктам питания, то она, по меньшей мере, будет удвоена.

Следует иметь в виду, что даже самые скрупулезные расчеты имеют тенденцию к занижению величины истинного ущерба, наносимого окружающей среде, так как не могут учесть отдаленных, трудно прогнозируемых, а также косвенных последствий.

Забота о будущем планеты, о здоровье человека диктует необходимость все большее внимание уделять предотвращению загрязнений биосферы, использованию для этого технологических, планировочных и санитарно-технических мероприятий. Этим целям отвечают мероприятия, проводимые в Советском Союзе и странах социалистического лагеря. За последние годы были приняты важные постановления об основах водного законодательства СССР и союзных республик, по охране природных богатств Байкала, предотвращению загрязнения рек Волги и Урала и др. В 1978 г. было принято постановление «О дополнительных мерах по улучшению охраны природы и улучшению использования природных ресурсов». В том же году Главное управление гидрометеорологической службы преобразовано в Государственный комитет гидрометеорологии и контроля природной среды СССР. Защита окружающей среды в СССР регулируется рядом законов — о земле (1968 г.), о водах (1970 г.), о недрах (1975 г.), о лесах (1977 г.), об охране атмосферного воздуха (1980 г.). И, наконец, обязанность государства и граждан заботиться об окружающей среде впервые в мире отражена в Конституции СССР: «В интересах настоящего и будущих поколений в СССР принимаются необходимые меры для охраны и научно обоснованного, рационального использования земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей человека среды» [1.3]. Включение этой статьи в Основной закон Советского государства налагает особую ответственность на проектирующие, строительные и эксплуатирующие организации, на работников санитарной службы.

Для контроля за промышленными выбросами химических веществ пользуются различными величинами, в том числе ПДК (предельно допустимая концентрация), ДОК (допустимое остаточное количество), ОБУВ (ориентировочный безопасный уровень воздействия), ОДК. (ориентировочная допустимая концентрация). Вместо двух последних в настоящей книге дана величина ВДК (временная допустимая концентрация).

Обеспечение регламентируемых значений ПДК и ВДК может быть достигнуто двумя путями — механическим рассеиванием химических соединений в воздушной или водной среде или строгим контролем за их поступлением во внешнюю среду. Несомненно, первый путь проще, он «успешно» решается строительством высотных труб и разбавлением стоков в поверхностных водах и «удобен» при несовершенстве технологии и отсутствии эффективных санитарно-технических сооружений. Настало время полностью отказаться от подобных решений «защиты» окружающей среды — действительное предупреждение загрязнения возможно лишь путем ограничения выбросов, а в дальнейшем для многих объектов — их полного прекращения.

Строгое соблюдение величины ПДВ (предельно допустимого выброса), устанавливаемого для каждого предприятия, обеспечивает выполнение санитарных нормативов и является сегодня одним из наиболее действенных средств охраны воздуха, воды, почвы. Однако следует иметь в виду, что не только превышение ПДК, но даже соблюдение его величины, не всегда может рассматриваться как оптимум. Устанавливаемые в настоящее время значения ПДК, как правило, обеспечивают безопасность окружающей среды для здоровья населения исходя из научных знаний сегодняшнего дня. Анализ изменений значений ПДК за последние годы наглядно демонстрирует их относительность — допустимые концентрации для многих соединений неоднократно пересматривались, и в подавляющем большинстве случаев — в сторону уменьшения, и, таким образом, представление об их полной безвредности следует считать условным. Известно также, что многие живые организмы и растения чувствительнее людей к загрязнениям. Исходя из этого, в будущем регламентирование химических веществ в окружающей среде будет вестись не только с санитарно-гигиенических, но и с экологических позиций. Подобный переход неизбежно приведет к дальнейшему ужесточению нормируемых величин.

В свете этих соображений курс на безотходную технологию, создание беструбных и бессточных предприятий, полная утилизация так называемых отходов должен стать основой нашей будущей деятельности. Санитарно-технические сооружения должны строиться с учетом не простой задержки и накопления выбросов, что само по себе может представлять опасность для окружающей среды, но их дальнейшего использования на промышленном объекте.

При выборе методов очистки и обезвреживания отходов необходим учет санитарных требований, экономической целесообразности, наиболее эффективного сочетания и последовательности. Только подобный комплексный подход к решению охраны окружающей среды может быть признан научно и экономически оправданным.

За последнее время в Советском Союзе опубликован ряд книг по указанной тематике. Так, издательство «Химия» выпустила книги: «Очистка сточных вод в химической промышленности» В. А. Проскурякова и Л. И. Шмидта, «Физико-химические особенности очистки сточных вод от ПАВ» В. В. Пушкарева, Д. Т. Трофимова, «Термическое обезвреживание минерализованных сточных вод» Е. И. Таубмана и 3. П. Бильдера, «Термические методы обезвреживания отходов» К. К. Богушевской и Г. П. Беспамятнова, «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде» Г. П. Беспамятнова, Ю. А. Кротова и др. В других издательствах вышли книги: «Огневое обезвреживание промышленных сточных вод» А. П. Шурыгина и М. Н. Бернадинера, «Огневое обезвреживание промышленных выбросов» В. С. Спейшера, «Методы очистки производственных сточных вод» А. И. Жукова, И. Л. Монгайта и И. Д. Родзиллера. Большое число материалов, касающихся выбора метода обезвреживания и использования его в различных условиях, разбросано по многим другим изданиям.

Авторы настоящего справочного пособия стремились обобщить отечественный и зарубежный опыт по выбору и созданию систем переработки и обезвреживания отходов. Был учтен опыт 1-го (1972 г.) и 2-го (1975 г.) изданий упомянутого выше справочного пособия «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде».

В книге изложены принципы гигиенического нормирования химических веществ в воздушной среде рабочей зоны, атмосферном воздухе, воде водоемов, почве и продуктах питания. Имеется раздел, характеризующий основные методы определения химических веществ, используемые для текущего контроля. Даны основные расчетные формулы, используемые для получения значений временных допустимых концентраций. Однако для обоснования ВДК (ОБУВ) недостаточно просто решить математическое уравнение — выбор формул, учет преобладания токсического или рефлекторного действия, возможности возникновения отдаленных последствий— все эти вопросы неизбежно встают перед исследователями при обосновании не только ПДК, но и ВДК (ОБУВ). Естественно, что обоснование регламентируемых показателей возможно лишь при совместной работе гигиенистов, токсикологов и химиков.

Все материалы по обоснованию ПДК и ВДК (ОБУВ) представляются в проблемные комиссии при институтах Минздрава СССР и АМН СССР — на секции по гигиене воздуха рабочей зоны, атмосферного воздуха, гигиене воды и санитарной охране водоемов, гигиене почвы, гигиене питания. Рекомендованные секциями нормативы направляются в Минздрав СССР для утверждения.

В таблицах настоящей книги приведены утвержденные значения ПДК и ВДК (ОБУВ), а также значения, рекомендуемые раз-
личными авторами, но не принятые законодательно. Сравнение показывает подчас несовпадение этих данных для одного и того же вещества. Это объясняется использованием различных методов эксперимента, неодинаковой чистотой соединений, а также различными методами анализа и контроля. В тех случаях, когда отсутствуют утвержденные значения ПДК или ВДК, даются их рекомендуемые значения из наиболее поздних работ советских исследователей. Если данные не найдены в отечественных работах, приводятся значения (чаще всего — пороговых величин) по зарубежным источникам. Эти значения должны рассматриваться как сугубо приблизительные, нуждающиеся в дополнительной токсикологической проверке.

Физико-химические свойства веществ, как известно, определяют выбор методов исследования и влияют на величину ПДК; они важны и при разработке методов очистки газовых выбросов и сточных вод. Поэтому контролируемые показатели сгруппированы отдельно для неорганических и для органических соединений, как это принято в химических справочниках. Всего охвачено примерно 3 тысячи соединений.

В таблицах приводятся максимальные концентрации веществ, допустимые для сточных вод, подвергаемых биохимической очистке.

Метод очистки эффективен, если он обеспечивает ПДВ, а в дальнейшем соблюдение ПДК. Если известны составы газовых выбросов или сточных вод, то, используя предложенные в книге уравнения, можно определить предельно допустимые концентрации в воздушной или водной средах для каждого вещества при совместном присутствии нескольких соединений однонаправленного действия.

Часто исходный и конечный составы газовых выбросов и сточных вод неизвестны. Более того, при применении химических, электрохимических и биохимических методов очистки в результате окислительно-восстановительных реакций разрушаются одни и образуются другие, иногда даже более токсичные соединения. В этом случае необходима прямая санитарно-гигиеническая оценка способа очистки при оптимальных параметрах этого процесса. Всюду, где возможно, дана санитарно-гигиеническая оценка эффективности применяемых способов обезвреживания.

В книге предложен комплексный подход к выбору и последовательности применения методов обезвреживания и переработки отходов, находящихся в различном агрегатном состоянии. Целесообразность тех или иных систем защиты окружающей среды рекомендуется определять принципиально новыми методами расчета возможного экономического ущерба, наносимого здоровью населения и природным ресурсам.

Авторы надеются, что настоящая книга окажется полезной для оценки опасности химических соединений при их попадании в окружающую среду, для выбора методов обезвреживания и переработки промышленных отходов, проектировании предприятий и расчете очистных сооружений.

Приведенные в настоящем справочнике данные в соответствии с ГОСТ 8.310—78 относятся к категории информационных.

Авторы считают своим долгом выразить искреннюю благодарность Л. А. Зеленской, Б. В. Столярову и М. Н. Левченко за помощь, советы и критические замечания, высказанные ими при подготовке книги к изданию. Авторы с благодарностью примут замечания и пожелания читателей.

Назад, настраницу описания