Материал: Комплексные проблемы техносферной безопасности. материалы Международной научно-практической конференции. Колодяжный С.А., Небольсин В.А

Оно затронет 50 малых рек общей протяженностью более 1,3 тысячи километров.

Экологам предстоит выяснить географические характеристики долин, русел, дна, берегов и водоохранных зон рек, наличие потенциальных опасных объектов, эрозии, негативных факторов человеческой деятельности. Кроме того, специалисты исследуют растительный и животный мир водных объектов, оценят степень замусоренности и зарастания рек. По итогам работы подготовят графические схемы и проекты паспортов малых рек, а также определят участки, нуждающиеся в реабилитации. Все эти работы должны быть выполнены до

20 ноября 2016 года [2].

В Подмосковье строго следят за тем, насколько добросовестно предприятия региона исполняют природоохранные законы. В июне Минэкологии Подмосковья обязало МУП «Водоканал» восстановить загрязненный отходами пруд в Подольске. Согласно данным лабораторного анализа, вода была загрязнена во время аварии на городской канализации. Выяснилось, что в воде было многократное превышение предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ: ионов аммония, фосфатов, поверхностно-активных веществ, нефтепродуктов, меди и цинка. Специалисты министерства возбудили дело об административном правонарушении и взяли ситуацию на контроль, постоянно проверяя, как МУП «Водоканал» устраняет последствия аварии. В пруд были выпущены активные бактерии, способствующие очищению и осветлению воды. Экосистема водоема постепенно восстановилась.

В начале сентября в ходе проверки выяснилось, что на асфальтобетонном заводе в Подольске отсутствуют дренажные канавы для отвода ливневых стоков. Кроме того, на предприятии не проводились обязательные исследования качества сточных вод. Менее чем за неделю ООО «АБЗ Подольск» заплатило административный штраф и устранило нарушения, выявленные в ходе проверки, проведенной сотрудниками министерства экологии Московской области. Также предприятие заключило договор с организацией, которая будет вести постоянный контроль качества сточных вод. Но, к сожалению, на сегодняшний день наблюдается острая нехватка очистительных сооружений и фильтров, которые бы предотвращали попадание в человеческий организм различных вредных веществ. Сегодня в Пахре наблюдается высокая концентрация нитратного и амонийного азотов, а также нефтепродуктов.

Всегда считалось, что подземные воды защищены от вредного воздействия гораздо лучше, чем озера и реки. Если речь идет о подземных водах Подольска, то здесь следует сказать о том, что питьевая вода, по данным ученых, загрязнена микробиологическими организмами [3, 4].

Подольск - зеленый город с парками и лесом, куда в теплое время года очень любят ходить отдыхать как взрослые, так и дети. Однако если взглянуть на состояние некоторых лесов, складывается впечатление о том, что местные жители забыли о наличии урн и специально отведенных мест для бытовых отходов. Нельзя не сказать о городском парке Березки, гулять в котором в последнее время хочется все меньше и меньше. По словам местных жителей: «Лес был бы идеальным для прогулок с детьми, если бы не разбитые бутылки, шприцы, использованные прокладки и хозяева, собаки которых, какают прямо на дороге и на площадке с турниками, которая принадлежит детскому спортивному комплексу. Этот комплекс стоит прямо в березках, и многие о его существовании даже не догадываются. Также как я писала выше, рядом находятся жилые дома и люди, которые в них живут, выбрасывают иногда там мусор». Таким образом, Подольск - город промышленного характера, но уровень загрязнения в 2017 году слишком не превышает допустимые нормы. Не следует забывать о том, что описываемый населенный пункт с каждым годом развивается как в экономическом плане, так и в демографическом плане. Только за 9 месяцев 2016 года численность одних только машин в нем увеличилась на 15 тысяч. Конечно, если очищать уже загрязненные реки, парки, хранилища, Подольск действительно станет лучше и чище. Однако эти меры будут эффективными только тогда, когда человек перестанет выбрасывать мусор на улицах, оборудует специальное место для свалок, бытовых и промышленных отходов, а также не будет забывать о том, что природа не вечна.

186

Литература

1.[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://подольск-администрация.рф/

2.Отчѐт Главы города Подольска о результатах своей деятельность и деятельность Администрации города Подольска за 2016 г. Отчет Главы Городского округа Подольск о результатах деятельности Главы Городского округа Подольск и Администрации Городского округа Подольск, в том числе о решении вопросов, поставленных Советом депутатов Городского округа, за 2016 год [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://подольскадминистрация. рф/vlast/otchety/

3.Город наш, ты Родины частица... Проблемы сохранения историко-культурного наследия Подольска и Подольского края. Материалы научно-практической конференции / Редсовет: A.M. Дюбанов, А.А. Агафонов, М.И. Гоняный. - Подольск: Информация, 2007. - 207 с.

[Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.yellow.ml/רוא/tab/ru/Подольск/e4659a99a8e8850a8f01b2a921 c16d351fb7487e

4. Панков Д. Д. Созвездия Подольских улиц [Электронный ресурс] / Д. Д. Панков. - Подольск: Информация, 2006. - 296 с. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Подольск

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный педагогические университет»

A.A. Kulikov, N.V. Proskurina

ANALYSIS OF THE ENVIRONMENT OF THE URBAN DISTRICT PODOLSK

Due to its proximity to the capital, Podolsk often suffers from its polluted air, but one should not forget about its own shortcomings, which adversely affect the environment

Key words: Podolsk, ecology, industrial ecology, environment, town-planning enterprises, emissions, pollution, ecological and economic restoration

Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «The Voronezh State

Pedagogical University»

УДК 624.95: 691.537

Е.Н. Самарин, В.В. Фуникова, И.А. Родькина, Н.С. Кравченко

ТОКСИЧНОСТЬ ИНЪЕКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И РАБОЧИХ ИНЪЕКЦИОННЫХ РАСТВОРОВ НА ИХ ОСНОВЕ

Проведен детальный анализ токсичности наиболее часто используемых в практике технической мелиорации вяжущих, компонентов рабочих инъекционных растворов и продуктов их твердения. Показано, что наименее токсичными являются гидравлические вяжущие, а также неорганические полимеризационные вяжущие - силикат натрия и коллоидный кремнезем. Все остальные вяжущие преимущественно относятся к умеренно токсичным веществам, что необходимо учитывать при их промышленном использовании

Ключевые слова: локальные источники загрязнения, барьерные технологии, вяжущие материалы, токсичность

В настоящее время предложено несколько технологических схем для контроля и предотвращения распространения токсикантов от локальных источников загрязнения геологической среды, главными из которых являются: омоноличивание промышленных отходов или загрязненных участков литосферы (иммобилизация токсикантов), горизонтальные экраны, устраиваемые по периметру хранилищ, и вертикальные защитные барьеры, препятствующие миграции химических элементов в грунтовом потоке. Последние могут быть слабо фильтрующими (гидравлическими) и/или проницаемыми сорбционными. Указанные подходы тра-

187

диционно реализуются либо с использованием технологий смешивания, ручного (с последующим формованием композита) или механизированного (буросмесительные методы), либо путем устройства траншей, заполненных слабопроницаемым или реакционным материалом. Однако, впоследнее время у специалистов, занимающихся реализацией природоохранных мероприятий, появился все возрастающий интерес к инъекционным химическим методам технической мелиорации, при помощи которых можно устраивать как барьеры различного назначения непосредственно в массивах грунтов, так и капсюлировать любые виды токсичных отходов в местах их складирования [1, 2].

Ранее нами была предложена классификация инъекционных вяжущих материаловприменительно к барьерным технологиям [3, 4]. В предложенной классификации обобщаетмся некоторый эмпирический опыт их использования, а также многочисленные теоретические разработки в этом направлении. Согласно предложенной классификации все материалы разделены на 4 группы: 1) гидратационные гидравлические вяжущие; 2) коагуляционные вяжущие, включающие неорганические и органические коллоиды; 3) полимеризационные вяжущие, водорастворимые и на органических растворителях; 4) реагенты, продуцирующие вяжущие или твердеющие при взаимодействии с минеральными компонентами грунтов. Каждая из выделенных групп вяжущих материалов может использоваться для устройства барьеров определенного назначения, благодаря свойствам получающихся при их твердении полимеров (рисунок).

Поскольку инъекционные материалы в подавляющем большинстве представляют собой сложные химические соединения, нами дополнительно проведен анализ их токсичности по значению показателя LD50. В соответствии с СП 2.1.7.1386-03 «Определение класса опасности токсичных отходов производства и потребления», LD50 - это средняя смертельная доза вещества, вызывающая гибель 50 % всех взятых в опыт лабораторных животных при однократном пероральном введении в унифицированных условиях. По значению LD50 (приложение 2) указанные классы соответствуют: < 15 мг/кг - 1 уровень - чрезвычайно опасные; 15150 мг/кг - 2 уровень - высоко опасные; 151-5000 мг/кг - 3 уровень - умеренно опасные; > 5000 мг/кг - 4 уровень - малоопасные.

Полученные результаты можно кратко сформулировать в следующем виде.

Гидравлические вяжущие - цементный клинкер, известь - преимущественно представляют опасность как аэрозоли, известь же по величине LD50 относится к умеренно опасным токсикантам. Продукты твердения известь-содержащих вяжущих следует отнести к малоопасным веществам (РД 51-1-96). В постинъекционных растворах наибольшую опасность представляет Ca(OH)2, поскольку относится к умеренно опасным компонентам. Токсичность коагуляционных вяжущих - глин, битумов, битумных эмульсий, органических коллоидов определяют следующие вещества.

В первую очередь, это вещества, используемые для стабилизации рабочих коллоидных растворов, такие как: пирофосфат натрия (3 уровень опасности) - для глинистых суспензий; ПАВ (4 уровень опасности) - для битумных эмульсий. Во вторую очередь - это вещества, применяющиеся для коагуляции.

Для обоих типов коллоидных растворов преимущественно используется CaCl2 (3 уровень опасности). Исключение составляют только растворы на основе целлюлозы и ее производных. Несмотря на то, что основные вяжущие в этой группе растворов не представляют опасности (так, например, гидроксиэтилцеллюлоза), значение LD50 которой составляет 8700 мг/кг (белая крыса), для некоторых из них (целлюлоза и ее производные) в качестве растворителей используют гидроксид натрия, уксусная кислота, этиловый спирт или этилацетат, которые обладают существенной токсикологической опасностью. Все остальные основные компоненты органических суспензий токсичностью не обладают.

Неорганические полимеризационные вяжущие - жидкое стекло и коллоидный кремнезем, - по существу, практически не токсичны. Использование растворов силиката натрия не вызывает нежелательных экологических последствий, однако при взаимодействии с подзем-

188

ными водами возможно выщелачивание кремневой кислоты, щелочи, а также солей натрия, прежде всего содового ряда, которые относятся к 3 классу токсичности и могут проявлять токсичность в специфических условиях [5]. Тем не менее, некоторые органические отвердители жидкого стекла могут проявлять токсичность, например, LD50 глиоксаля находится на уровне 200-400 мг/кг (белая крыса). Коллоидный кремнезем в экологическом плане является еще более безопасным. Несмотря на то, что для стабилизации промышленно выпускаемых суспензий используют NaOH, Na2CO3 или NH4OH, величина рН растворов не превышает 9- 9,5 [1, 2]. Некоторую опасность представляют только солевые растворы CaCl2 (4-8 % концентрации) и NaCl (10-20 % концентрации), использующиеся в качестве коагулянтов, которые относятся к 3 классу опасности.

Органические полимеризационные водорастворимые вяжущие включают достаточно большую группу смол, которые различаются по токсичности. В эту группу входят акриламиды, акрилаты, аминопласты, фенопласты, лигносульфонаты, алифатические эпоксиды.

Наиболее токсичными считаются акриламидные смолы. Несмотря на то, что значение LD50 акриламида высоко лишь относительно - 200 мг/кг для крыс, что соответствует 3 классу опасности - он обладает кумулятивным эффектом, в конечном счете, влияя на деятельность центральной нервной системы. При однократных отравлениях умеренными дозами акриламида отрицательные эффекты обычно минимальны. Многочисленные лабораторные и натурные эксперименты показали, что после введения катализатора в 10 % рабочий раствор, остаточная концентрация акриламида в поровом растворе грунта не превышает 0,02 %. Кроме этого, растворенный акриламид быстро подвергается биодеградации почвенными микроорганизмами, поэтому представляет относительную опасность в течение довольно короткого времени. Тем не менее, инъекционное использование акриламидных растворов вблизи источников питьевых или рекреационных вод требует особого внимания [5]. Также существенной токсичностью характеризуется и метиленбисакриламид, использующийся как сшивающий сополимер [6]. Родственные акрилатные смолы гораздо менее токсичны (LD50 - 1800 мг/кг), не обладают нейровоздействием и неконцерагенны [5].

Растворы лигносульфонатов, с одной стороны, содержат соль чрезвычайно токсичного шестивалентного хрома (ПДК = 0,05 мг/л для питьевой воды - по ГН 1.1.725-98), причем в процессе желанитизации хром целиком не окисляется, особенно при повышенных рН раствора, а с другой стороны, - ароматические молекулы бензольного типа, входящие в состав лигносульфоновой кислоты. В контексте экологической безопасности переход на комплексный отвердитель (красная кровяная соль + перекись водорода) существенно снижает токсичность растворов, поскольку оба вещества относятся к 4 классу опасности.

При использовании аминопластов главную опасность представляет свободный формальдегид, содержание которого в современных смолах колеблется на уровне 0,15-0,9 %. Однако формальдегид хорошо реагирует с аммонийными солями с образованием уротропина, в связи, с чем использование аминопластовых смол представляется относительно безопасным, тем более что конечный полимер является нетоксичным веществом - LD50> 15000 мг/кг. Несколько сложнее обстоит дело с фенопластами, поскольку наряду с формальдегидом они содержат свободный фенол и метиловый спирт, связывание которых представляет сложную задачу, хотя конечный полимер также является нетоксичным - LD50> 15000 мг/кг.

Перспективным с точки зрения безопасности представляется использование силоксановых смол на основе полидиметилсилоксана [1], Значение LD50 которого превышает 2000 мг/кг (3-й класс опасности), а количество сшивающего агента (дивинилполидиметилсилоксана), катализатора и ингибитора в сумме не более 5 %. Конечный полимер и вовсе характеризуется значением - LD50> 5000 мг/кг.

189