Вплив викидів виробництва вогнетривів на навколишнє середовище Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

INFLUENCE OF TROOP LANDING OF HEAT-RESISTANT PRODUCTION ON ENVIRONMENT

Fursov I.V., Yermachenko O.B., Kotov V.S.

Bin BHKHflIB BHPOEHHUTBA BOrHETPHBIB HA HABKOflHWHG CEPEflOBH^E

ФУРСОВ 1.В., 6РМАЧЕНКО О.Б., КОТОВ В.С.

Донецький нацiональний медичний унiверситет iM. М. Горького

УДК 614.71+613.6]:666

енеральним планом розвитку чорноТ металурги до 2020 р. пе-редбачаеться зб1льшення ви-робництва вогнетривких виро-6iB, пщвищення ТхньоТ якост1, розширення асортименту i ство-рення нових видiв вогнетривiв на базi реконструйованих i намiче-них до будiвництва пiдприемств. При цьому технолопчы процеси дезiнтеграцií i випалення при ви-робництвi вогнетривiв пов'язан з iнтенсивним пилогазоутворен-ням i забрудненням об'ектiв нав-колишнього середовища.

Проблема забруднення середовища та його впливу на бюту особливо актуальна у промисло-вих регюнах Донбасу. Найпоши-ренiшими забруднювачами, що справляють негативний вплив на живi органiзми, е важкi метали (ВМ). 1хня дiя виявляеться в Ыги-буваннi, блокуваннi або активу-ванн окремих метаболiчних про-цесiв в оргаызм^ у порушеннi проникностi ^тинних мембран, зниженнi синтезу бiлка [1].

Перехщ ВМ iз навколишнього середовища до рослин залежить

ВЛИЯНИЕ ВЫБРОСОВ ОГНЕУПОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Фурсов И.В., Ермаченко А.Б., Котов В.С.

Представлены результаты изучения содержания загрязняющих веществ (пыли, газов, металлов) в атмосферном воздухе, металлов в почве, снежном покрове и растениях на различном удалении от огнеупорного завода по производству хромомагнезитовых изделий. Фракционный состав пыли и распределение ее концентраций в атмосферном воздухе имело выраженный зональный характер. Обнаружена корреляционная зависимость между уровнями поллютантов в объектах среды и повреждаемостью растений в этих зонах.

INFLUENCE OF TROOP LANDING OF HEAT-RESISTANT

PRODUCTION ON ENVIRONMENT

Fursov I.V., Yermachenko O.B., Kotov V.S.

The results of study of maintenance of contaminating matters (dust, gases, metals) in atmospheric air, metals in soil, snow cover and plants on a different deleting from a heat-resistant factory on production of hromomagnezit wares are presented. Had factious composition of dust and distributing of its concentrations in atmospheric air the expressed zonal character. It is found out correlation dependence between the levels of pollutants in the objects of environment and plants damage levels in these areas.

© Фурсов 1.В., ермаченко О.Б., Котов В.С. СТАТТЯ, 2010.

67 Environment & Health №32010

вщ багатьох факторiв: вщ кон-центраци ВМ у Грунту генетично-го типу i властивостей фунту, видових i сортових особливо-стей рослин, умов зростання то-що. Причиною забруднення рослин може бути також осаджен-ня ВМ iз пов^ря на рослини [2]. У мюьких умовах забруднюеться переважно поверхневий шар Грунту, а мiграцiя ВМ у нижчий кореневмюнй шар (для дерев-них рослин 40-90 см) е утрудне-ною через низьку рухливють бтьшост металiв [3].

У ра йо нах з ви со кою кон цен -трахею промислових пщпри-емств вмют ВМ у Трунт у багато разiв перевищуе фоновий [4]. В умовах техногенного забруднення атмосфери i Трунив рослини змушен акумулювати ВМ у над-лишкових кшькостях, як часто перевищують рiвнi ендогенного вмюту, необхщы для нормального метаболiзму. Хiмiчнi забруд-нювачi накопичуються в окремих ланках трофiчних ланцюпв i на-вiть за низького Ух рiвня в об'ек-тах навколишнього середовища можуть становити небезпекудля здоров'я людини [5, 6].

Матерiалi та методи дослщ-жень. У 2005-2009 роках нами було проведено дослщження забруднення об'ектiв довкшля у зонi впливу одного з найбтьших уДонбасi виробництв хромомаг-незитових вогнетривiв — Панте-лiймонiвського вогнетривкого заводу, яюй виробляе 1093000 тонн на рк готовоУ продукцiУ. Як контрольний район було взято мюто Красний Лиман, що нале-жить до курортноУ зони Донеччи-ни, розташоване у тiй саме при-родно-^матичнм зонi, яке од-нак практично позбавлене промислових джерел забруднення, де рiвнi полютан™ в об'ектах навколишнього середовища близью до фонових.

Залежно вщ потужност пщпри-емства до пов^ряного басейну може надходити велика кiлькiсть забруднюючих речовин (твердих — в об'емах 906,360-1118,330 т на рк, газоподiбних — 2290,4002940,775 т нарк).

Оцiнка стану навколишнього середовища у районi розмщен-ня виробництва хромомагнези-тових вогнетривiв провадилася за юльюсним вмiстом компо-нентiв викидiв. Проби вщбира-лися на вщстан 500 м, 1000 м та 2000 м згщно з керiвництвом [7]. Добiр проб Грунту i сыгово-го покриву здiйснювався згщно з методичними рекомендаш-ями [8]. Вмют металiв в атмосферному пов^рГ Грунтах, снi-говому покривi та у рослинах виз на ча ли спек траль ни ми ме -тодами [9]. Для оцнки загаль-ного стану деревних рослин ви-користано 6-бальну шкалу по-шкоджень [10].

Результати та Тх обгово-рення. Оцiнка результатiв до-слiджень забруднень свiдчить про те, що викиди заводу вогнетривiв характеризуються вираженою зональнiстю роз-подту шкiдливих речовин в ат-мосферi (табл. 1).

Порiвняльна оцiнка результат дослiджень атмосферного повн тря свщчить про те, що се-

Аналiз результатiв дослiджень вмiсту металiв у пов^ряному ба-сейнi показав, що вони визнача-ються у широкому дiапазонi кон-центрацiй. Найзначущi переви-щення ГДКс.д. були характер-ними для таких металiв, як сви-нець, кадмм, хром, цинк.

Зональний характер розподту концентрацiй металiв в атмосферному повiтрi мав тi саме закономiрностi, що були власти-вi i пилу загалом (табл. 3).

Виняткова рухливють багатьох металiв створюе умови для Тхньо-го вираженого розсювання в об'ектах довкiлля у районах розмн щення промислових пiдприeмств. Грунт, на вщмЫу вiд атмосферного повггря i води, де забруднювачi розбавляються i концентрацiя 1х знижуеться, акумулюе на своТй поверхнi i у глибин значну юль-кiсть шкщливих речовин.

Кiлькiсну характеристику ме-талiв у Грунт у районi розмщен-ня во гне трив ко го за во ду пред -ставлено у табл. 4.

Найвищi рiвнi металiв у Грунт визначалися у межах саытарно-

захисноТ зони (500 м) i переви-щували нормативи у 13,5-39,8 разiв. На решт територií мiста кiлькiсть металiв була дещо ниж-чою, проте вищою вiд встано-влених ппеычних нормативiв. Вiдсоток перевищення ГДК на цих вщстанях для дослiджених металiв коливався вiд 15,3% до 27,1%.

Снщ як i Грунт, мае виражену здатнють сорбувати шкiдливi ре-човини, утому числi i метали. От-риман нами результати показу-ють, що накопичення i розподiл металiв у сыговому покривi та-кож мали виражений зональний характер (табл. 5).

КоефМент кореляци мiж заб-рудненням металами Грунту i снiгового покриву становив г=0,52, у той час як мiж забруд-ненням Грунту i атмосферного повiтря вiн був на рiвнi г=0,74, що вказуе на зв'язок мiж вмiстом металiв у повiтряному басейнi i вмютом Тху Грунтi.

В умо вах зрос таю чо го тех но -генного тиску межi толерантно-стi рослин звужуються. Характер

Таблиця 1

Концентрацп шкщливих речовин у пов1тряному басейн1 м. Пантел1ймон1вки

Речовина Вiдстань вiд джерела викидiв, м Межi коливань середньодобових концентраций, мг/м3 М ± т Кратнiсть перевищення ГДК

Середньою з середньодобових Максимальною з середньодобових

Пил 500-1000 0,03 - 2,14 0,480 ± 0,025 3,20 14,26

1000-2000 0,02 - 0,90 0,360 ± 0,012 2,40 6,00

Дiоксид азоту 500-1000 0,01 - 0,18 0,080 ± 0,002 2,00 4,50

1000-2000 0,007 - 0,12 0,059 ± 0,016 1,48 3,00

Дiоксид сiрки 500-1000 0,008 - 0,32 0,122 ± 0,004 2,44 6,40

1000-2000 0,007 - 0,30 0,060 ± 0,004 1,20 6,00

Оксид вуглецю 500-1000 0,04 - 6,00 2,12 ± 0,08 2,12 6,00

1000-2000 0,03 - 3,6 1,70 ± 0,05 1,70 3,60

редньодобова концентращя пилу хiмiчного складу перевищуе ГДК на вщстаы 500-1000 м у 3,20 рази, а максимальы з середньо-добових концентрацм переви-щували ГДКс.д. у 14,26 разiв. На вiдстанi до 2000 м вщ джерела викидiв ^ перевищення стано-вили 2,40 i 6,00 разiв вiдповiдно.

Серед факторiв, що впливають на токсичнiсть, важливе ппеыч-не значення мае дисперснють пилових частинок, присутнiх у пов^ряному басейнi, оскiльки вiд цього багато у чому залежать характер та Ытенсивнють ТхньоТ бiологiчноí дií на оргаызм люди-ни i тварин. Отримаы нами данi вказують на те, що фракцмний склад пи ло вих ча сти нок хро мо -магнезиту характеризувався зменшенням у розмiрах з вщда-ленням вiд джерела викидiв в атмосферу (табл. 2).

Таблиця 2

Фракцшний склад хромомагнезитового пилу на р1знш в1дстан1 в1д вогнетривкого заводу

Вщстань вщ джерела викидiв, м Вмют аерозолiв рiзних розмiрiв, %

до 2 мкм 2 - 5 мкм бтьше 5 мкм

500 38,5 32,2 29,3

500 - 1000 48,7 36,5 14,8

1000 - 2000 77,3 14,1 8,6

Таблиця 3

Вмют метал1в в атмосферному пов1тр1 на р1зн1й в1дстан1 вщ вогнетривкого заводу

Вщстань вщ джерела викидiв, м Концентра^я, мкг/м3, М ± т

Сс1 Си Сг РЬ Zn

500 0,422 ± 0,027 3,84 ± 0,93 5,20 ± 0,42 1,22 ± 0,86 112,0 ± 6,5

1000 0,670 ± 0,030 2,61 ± 0,80 4,80 ± 0,38 1,90 ± 0,62 132,5 ± 5,8

2000 0,401 ± 0,024 1,62 ± 0,52 4,01 ± 0,14 1,33 ± 0,32 101,0 ± 5,6

Контроль 0,054 ± 0,005 1,10 ± 0,40 0,11± 0,03 0,11 ± 0,04 13,0 ± 4,2

№ 3 2010 Еоттошшг & Иельти 68

-$--

ушкодження листя одного i того ви ду ви ки да ми виз на ча еть ся не стiльки вщмЫностями в якюному складi емiсiй, скiльки вщмЫно-стями у концентрацмному рiвнi д1У. У наших дослщженнях кон-центрацiУ дослщжених металiв не сягали фiтотоксичних рiвнiв, хоча пошкодження рослин у перший зонi були вищими, ыж в iнших; при цьому пошкодження хвоУ сосни звичайноУ рiзного сту-пеня спостерiгалися в усiх зонах (певно, за рахунок газо-пилових компонент викидiв). Проведенi дослiдження пiдтвердили видову специфiчнiсть акумуляцiУ мета-лiв: вмют Ух у хвоУ сосни звичайноУ в уах зонах був вищим, нiж у листi клена.

КоефМенти кореляцiУ мiж заб-рудненням металами рослин (сосни i клена) i Грунту становили г=0,58 i г=0,70 вiдповiдно, для рослин i атмосферного повiтря — г=0,85 i г=0,82, рослин i сыгового покриву — г=0,83 i г=0,78. Можна припустити, що вмiст металiв у листi деревних рослин бУпьшою мiрою пов'язаний з Ух надходжен-ням (i осадженням зi сыгом) з по-вiтря, чим з Ух вмютом у Грунтi, де метали депонуються, мiгрують у нижчi горизонти i потiм поглина-ються рослинами.

Виявлено залежнють мiж по-шкодженiстю рослин i вмiстом полютан™ в об'ектах довкiлля. Вста но вле но, що мак си маль ну дiю на рослини чинять викиди во гне трив ко го за во ду в ат мо -сферу пилу i газiв (г=0,88 i г=0,75), а також металiв (г=0,68 i г=0,70) для сосни i клена вщпо-вiдно. Вмiст металiв у Грунт мен-ше впливае на пошкодженють

Висновки

Викиди виробництва вогне-тривiв призводять до значного забруднення об'ек™ навколиш-ньо го се ре до ви ща.

Розмiри частинокхромомагне-зитового пилу мали ч^ко вира-жену динам^ зниження Тх у роз-мiрах зi збiльшенням вiдстанi вщ джерела викидiв шкiдливих ре-човин. Так, на вщстаы 500 м пи-лових частинок розмiром понад 5 мкм становив 29,3%, а на вщ-стан 1000-2000 м — 8,6%.

Розподiл концентрацiй зваже-них речовин в атмосферному по-вiтрi мав чiтко виражений зо-нальний характер. Найвищi рiвнi вмюту пилу рееструвалися у 500-1000-метровм зонi.

Метали у складi хромомагне-зитового пилу надходять до повн тряного басейну, визначаються у

Г1Г1еНА ПРАЦ1 =

широких межах. Найвищi кон-центрацiУ металiв (свинцю, цинку, хрому, мщ) визначалися на вщстаы 500-1000 м вiд заводу.

Металам, як накопичувалися у Грунту снiговому покривi та рос-линах, також було властиве зо-нальне поширення, причомучим

Таблиця 4

BMicT металiв у фунт у район розмiщення вогнетривкого заводу

Метал Вщстань вiд джерела викидiв, м Межад коливань концентрацш, мг/кг M ± m, мг/кг Кратнють перевищення ГДК максимальними концентращями

Cu 500-1000 2,36 - 52,1 29,31 ± 0,80 17,36

1000-2000 16,4 - 28,7 16,36 ± 0,43 9,56

Cr 500-1000 1,05 - 239,5 113,2 ± 4,4 39,8

1000-2000 0,86 - 142,0 53,3 ± 2,1 23,6

Zn 500-1000 0,96 - 311,4 182,6 ± 5,3 13,5

1000-2000 0,78 - 232,5 176,2 ± 0,40 10,2

Cd 500-1000 0,73 - 2,96 1,540 ± 0,047 -

1000-2000 0,85 - 2,47 1,230 ± 0,037 -

Pb 500-1000 1,44 - 30,20 16,42 ± 0,51 -

1000-2000 0,95 - 19,6 13,85 ± 0,37 -

Таблиця 5

Вмют метал1в у сн1говому покрив1 на р1зн1й в1дстан1 в1д вогнетривкого заводу

Вщстань вщ джерела викидiв, м Вмют металiв, мкг/л

Cd Cu Cr Pb Zn

<500 0,017 ± 0,004 18,50 ± 1,39 0,024 ± 0.005 0,313 ± 0,002 0,263 ± 0,044

500-1000 0,014 ± 0,009 13,75 ± 0,98 0,020 ± 0.004 0,304 ± 0,005 0,192 ± 0,033

1000-2000 0,011 ± 0,006 12,15 ± 0,78 0,018 ± 0.004 0,272 ± 0,003 0,184 ± 0,022

контроль 0,005 ± 0,002 2,61 ±0,19 0,006 ± 0,001 0,016 ± 0,006 0,101± 0,014

рослин, чим 1х вмют у рослинах (r=0,78 i r=0,73) i у снiговому по-кривi (r=0,55 i r=0,52).

Проведенi дослiдження дозволили визначити сумарнi показ-ники забруднення об'ектiв нав-колишнього середовища Zc. Розрахунок виконано на пiдставi формули:

- г де с, — вмют

7 = Y-^- in 11 0 забруднюва-

ча в об'ект1 довкiлля; Сф — його вмют в об'ек-^ довкiлля на фонових дУпянках; n — кiлькiсть забруднювачiв.

69 Environment & Health №32010

Таблиця 6

Сумарн показники забруднення об'ект1в навколишнього середовища на р1знш в1дстан1 в1д Пантелшмошвського заводу вогнетрив1в

Вщстань до джерела викидiв, м Сумарнм показникзабруднення

Пилом та газами Металами

Атмосферного пов^ря Сагового покриву Грунтт Рослин

сосни клену

До 500 61,8 32,1 32,6 37,6 68,7 58,2

500 - 1000 44,1 42,7 28,3 13,4 59,1 56,3

1000 - 2000 16,2 28,6 24,7 8,6 42,3 38,9

ближче до вогнетривкого заводу, тим вищими були ÏXHi piBHi.

Виявлено прямий достовipний зв'язок мiж вмiстом металiв у по-вiтpяному басейнi i фунт (r = 0,54), у фунт i сыжному покpивi (r = 0,62).

Встановлено коpеляцiйний зв'язок мiж пошкодженютю де-pевних pослин (сосни i клена) i викидами вогнетpивкого заводу. Пошкодженють деpевних pослин тiснiше пов'язана з забpудненням атмосфеpного повiтpя (пилом, газами, важкими металами), ыжз вмютом металiв у фунт, у pосли-нах та снiговому покpивi.

Л1ТЕРАТУРА

1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и pастениях / Ю.В. Алексеев. — Л.: Агpопpом-издат, 1987. — 142 с.

2. Кузнецова Е.А. Накопление тяжелых металлов в зеpновых культах и пути снижения их со-деpжания / Е.А. Кузнецова // Гигиена и санитаpия. — 2007. — № 3. — С. 50-53.

3. Взаимодействие pастений с техногенно зафязненной сpе-дой. Устойчивость. Фитоиндика-ция. Оптимизация / И.И. ^porn-ков, В.С. Котов, И.П. Михеенко и дp.— К.: Наукова думка, 1995.

4. Комплексная гигиеническая оценка зафязнения почв населенных мест Донецкой области / С.В. ^ищенко, М.Г. Степанова, В.П. Коpовина и дp. // Вестник гигиены и эпидемиологии. — 2001.— Т. 5, № 2. — С. 168-171.

5. Забpуднення фунту хiмiчни-ми елементами: фактоpи pизику, негативний вплив на здоpов'я / М.П. ^ебняк, В.П. ^ебняк, О.Б. Gpмаченко, Л.В. Павлович // Довкiлля та здоpов'я.— 2007. — № 3 (42). — С. 22-28.

6. Стало С.Г. Забpуднення ат-мосфеpного повiтpя м. Кpивий Рiг та його вплив на здоpов'я дн тей / С.Г. Сiтало // Довюлля та здоpов'я. — 2008. — № 2 (45).

7. Руководство по контpолю зафязнения атмосфеpы РД 52.04.186-89. — М.: П^оме-теоиздат, 1991. — 696 с.

8. Методические pекоменда-ции по оценке степени зафязнения атмосфеpного воздуха населенных пунктов металлами по их содеpжанию в снежном пофове и почве № 5174-90. — М., 1990.

9. Методические pекоменда-ции по спекфальному опpеде-ле нию ме тал лов в био ло ги че -ских матеpиалах и объектах офужающей сpеды. — М., 1986.

10. Фитотоксичность оpганиче-ских и неоpганических зафязни-телей / В.П. Таpабpин, Е.Н. Кон-дpатюк, В.П. Башкатов и дp. — К.: Наук. думка, 1986. — 216 с.

Надiйшла до редакцп 23.02.2010.

HYGIENIC ESTIMATION OF THE PROCESS REGULATION OF RENDERING SAFE OF SPILL OIL PRODUCTS BY MEANS OF THE ECOLOGICAL SORBENT GLAUCONITOLITE MODIFIED BY BIO SURFACE-ACTIVE MATERIALS

Khopyak N., Omelchuk S., Manenko A., Matysik S., Zub S.

ППЕН1ЧНА ОЦ1НКА ТЕХНОЛОГ1ЧНОГО РЕГЛАМЕНТУ ЗНЕШКОДЖЕННЯ РОЗЛИВ1В НАФТОПРОДУКТ1В ЕКОЛОГ1ЧНИМ СОРБЕНТОМ ГЛАУКОН1ТОЛ1ТОМ, МОДИФ1КОВАНИМ Б1О ПАР

роблема забруднення фунтв нафтопродуктами пiд час Ух транспортування трубопроводами i використання на автоза-правних стан^ях (АЗС), автостоянках, вулицях та подвiр'ях житловоУ забудови i ниш не втрачае своеУ актуальностi. Для боротьби з можливими розливами нафтопродуктв за-про по но ва но ви ко ри сто ву ва ти екосорбент глауконiтолiт i бю ПАР культури Pseudomonas species PS 17. Розроблено тех-нологiчний регламент, який по-ширюеться на процес погли-нання (сорбцiУ) i утилiзацiУ (со-любiлiзацiУ, емульгування) нафтопродуктiв (бензину, дизельного пального, моторних олив) за допомогою глаукош-толiту i бiо ПАР PS 17 [2, 4, 6, 7, 11], ппешчна оцшка якого стала метою дослщження.

Об'екти i методи дослщження. Технолопчний регламент знешкодження можливих розливiв нафтопродуктiв (дизель но го паль но го, бен зи ну, моторних олив) еколопчним сорбентом глауконiтолiтом, мо-дифiкованим бiо ПАР, на тери-торiях автостоянок, АЗС та рiз-номанiтних автошляхiв розроблено на основi таких норма-тивних документв: "Система технологической документации

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕГЛАМЕНТА ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ РАЗЛИВОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ ЭКОЛОГИЧЕСКИМ СОРБЕНТОМ ГЛАУКОНИТОЛИТОМ, МОДИФИЦИРОВАННЫМ БИО ПАВ Хопяк Н.А., Омельчук С.Т., Маненко А.К., Матысик С.И., Зуб С.Т.

Разработан технологический регламент обезвреживания возможных разливов нефтепродуктов экологическим сорбентом глауконитолитом, модифицированным био ПАВ PS 17, особенности структуры которого способствуют его высокой пористости и большой активной удельной поверхности, а также высокой емкости катионного обмена. Благодаря био ПАВ проходит солюбилизация (эмульгация) нефтепродуктов, которые сорбируются глауконитолитом, а РS 17 биодеградирует до сахаридов, углекислого газа и воды.

© Хоп'як Н.А., Омельчук С.Т., Маненко А.К., Матиск C.i., Зуб С.Т. СТАТТЯ, 2010.

ХОП'ЯК Н.А., ОМЕЛЬЧУК С.Т., МАНЕНКО А.К., МАТИС1К С.1., ЗУБ С.Т.

Льв1вський нацюнальний медичний унiвеpситет ¡м. Данила Палицького, Нацюнальний медичний унiвеpситет ¡м. О.О. Богомольця, м. Кшв

УДК 614.76-084.48:615.9:665.6

№ 3 2010 Environment & Health 70

-$--