Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет

Ю.В. Свашенко

СТепень ТОКСИЧности отходов гальванических производств

В настоящее время существенный вклад в загрязнение окружающей природной среды (ОПС) и водных объектов (ВО) вносят нарастающие количества сточных вод и шламов гальванических производств, содержащих ряд соединений дефицитных и дорогостоящих металлов: Cu, Zn, Ni, Co. Cr и др. [1]. На практике заводские очистные сооружения не могут решить проблему очистки гальванических стоков, поэтому, чаще всего, отработанные травильные растворы после разбавления сбрасываются в промышленную канализацию, что приводит к потере большого количества цветных металлов и загрязнению ОПС и ВО. Некоторые предприятия нейтрализуют сточные воды, в результате чего получаются шламы, которые складируются в шламонакопителях без переработки и утилизации [1, 2]. Накопление гальваношламов занимает полезные площади и приводит к загрязнению водоемов, связанному с просачиванием в водоносные горизонты земной поверхности. С целью предупреждения влияния компонентов гальванических отходов на окружающую среду и здоровье населения, а также для поиска более рациональных путей решения проблемы, возникает необходимость в предварительном учете и санитарно-экологической оценке таких отходов.

Класс опасности (КО) отходов разных производств определялся для некоторых промышленных предприятий городов Украины (Судостроительный завод "Залив", ОАО "Никра", ОАО "Завод ФИОЛЕНТ", ОАО "Нева"), России (ООО "Консалтинговая группа "НОРД"), Белоруссии (РУП "Белорусский металлургический завод"). В современной экологической практике отнесение отходов к классу опасности (токсичности) для окружающей среды расчетным методом осуществляется на основании показателя (К_Σ) и определении предельного содержания токсичных веществ (C_ПР) в общей массе отходов. К_Σ характеризует степень опасности отхода при его воздействии на окружающую среду, и рассчитывается по сумме показателей опасности компонентов отхода [3-5]. Индекс токсичности (К_i) для каждого компонента в отходах рассчитывали по установленному физико-химическому составу на основе значений средней смертельной дозы химического ингредиента при введении в желудок (LD₅₀) или предельно допустимой концентрации токсичного химического вещества в почве (ПДК_п) [3-5]. Промышленные отходы имеют сходный компонентный состав. В отходах рассмотренных предприятий, концентрации металлов заметно колебались, мг/кг: цинк – 37-299963, медь – 36-50000, никель – 254-161568, хром – 2923-55538, свинец – 10-18565, железо – 7280-27489, кобальт – около 4974, марганец – 1077-3176, кадмий – около 0,88, ртуть – около 0,92. Такая разность в количественном содержании тяжелых металлов в отходах производства одной отрасли зависит от мощности предприятия и технологии используемых процессов. Расчет индекса токсичности (К_i) для каждого компонента в отходах показал, что наибольшей токсичностью в отходах предприятий являются в первую очередь соединения цинка (К_i (по LD₅₀) = 5,8-12,7), затем соединения железа (К_i (по LD₅₀) = 9,7-42,2) и соединения хрома (К_i (по LD₅₀) = 13,5-97,8), а потом уже все остальные соединения металлов, содержащиеся в отходах. При регулярном сбрасывании в промсток отходов, содержащих тяжелые металлы даже в сравнительно малых количествах, приводит к их накоплению в ПОС в достаточно высоких концентрациях, что оказывает негативное биологическое действие на организмы человека и животных.

Расчет суммарного индекса токсичности отходов предприятий Украины показывает, что согласно классификации опасности химических веществ на основе как LD₅₀ , так и ПДК_п промышленные отходы в основном относятся к ІV классу опасности, т.е. являются малоопасными для окружающей среды. О малой токсичности отходов свидетельствуют и низкие значения предельного содержания токсичных веществ (C_ПР ≤ 1) в общей массе отходов. Только отходы российского предприятия ООО "Консалтинговая группа "НОРД" имеют значения К_Σ (по ПДК_п) = 8,95 и К_Σ (по LD₅₀) = 3,7, а значит, относятся к группе высоко- или умеренноопасных отходов. Такое отличие класса безопасности отходов разных предприятий гальванического производства можно объяснить разными объемами производства. Однако если сравнить российское и белорусское предприятия, то на белорусском предприятии объемы отходов в 25 раз превышают отходы российского предприятия, но при этом имеют низкий класс опасности. Предположительно, это может быть связано с тем, что на рассмотренном российском предприятии используют устаревшее оборудование и технологический процесс, поэтому отрасль отличается большой отходностью, скудностью средств очистки и нейтрализации токсичных выбросов и сбросов, что оказывает более губительное воздействие на экологию.

1. Касимов А.М. Проблемы образования и накопления промышленных отходов в Украине / А.М. Касимов, Е.Е. Решта // Экология и промышленность. – 2011, №1. – С. 65-69.

2. Феденя В.М. Анализ отходов, образующихся при травлении плат и шламов гальванических цехов / В.М. Феденя, В.В. Ходин, Д.О. Комаров // Экологический вестник. Учреждение образования «Международный государственный экологический университет имени А.Д. Сахарова», г. Минск. – 2012. – № 3 (21). – С. 110-112.

3. Вредные химические вещества: Неорганические соединения элементов І-IV групп: Справочник / Под ред. В.А. Филова. – Л.: «Химия», Ленинградское отделение. – 1989. – 512 с.

4. Вредные химические вещества: Неорганические соединения элементов V-VІII групп: Справочник / Под ред. В.А. Филова. – Л.: «Химия», Ленинградское отделение. – 1989. – 592 с.

5. Гігієнічні вимоги щодо поводження з промисловими відходами та визначення їх класу небезпеки для здоров’я населення / ДСанПіН 2.2.7.029-99 // Затверджено від 1 липня 1999 р. – К., 1999. – 21 с.