CC BY
77
УДК 574:519.7
О РАСЧЕТНЫХ МЕТОДАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КЛАССА ОПАСНОСТИ ОТХОДОВ
© 2006 г. П.И. Кузнецов, В. Т. Панюшкин, А.В. Разин
Классификация отходов производства и потребления имеет большое значение для развития экономики страны. В частности, проблема классификации отходов играет определяющую роль в вопросах охраны окружающей среды, в проблеме вовлечения отходов в хозяйственный оборот, администрирования платежей за негативное воздействие на окружающую среду, трансграничного перемещения отходов.
В настоящее время в России не существует утвержденной в установленном порядке методики определения как комплексного индекса (класса) опасности отходов, так и специальных методик для классификации отходов по пожароопасности, взрывоопасности, высокой реакционной способности. Единственным документом, позволяющим провести классификацию отходов по радиационному направлению, являются «Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами (СПОРО-2002)» [1].
В Базельской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением (Базель, 22 марта 1989 г.) [2] дан перечень опасных свойств отходов: взрывчатые вещества; огнеопасные жидкости; огнеопасные твердые вещества; вещества или отходы, способные самовозгораться; вещества или отходы, выделяющие огнеопасные газы при взаимодействии с водой; окисляющиеся вещества; органические пероксиды; токсичные (ядовитые) вещества; инфицирующие вещества; коррозионные вещества; вещества, выделяющие токсичные газы при контакте с воздухом или водой; токсичные вещества (вызывающие затяжные или хронические заболевания); экотоксичные вещества; вещества, способные каким-либо образом после удаления образовывать другие материалы, например путем выщелачивания, причем эти материалы обладают какими-либо из указанных выше свойств.
Из приведенного перечня видно, что понятие «опасность отходов» является весьма широким и комплексным, а его количественное выражение и ранжирование (установление классов опасности), в том числе расчетными методами, требует соответственно комплексного междисциплинарного подхода. В Ба-зельской конвекции [2] подчеркивается, что потенциальная опасность отдельных видов отходов еще не до конца документирована; еще нет методики тестов для количественной оценки такой опасности. Необходимы дальнейшие исследования для разработки методов, демонстрирующих потенциальную опасность этих веществ для человека и/или окружающей среды.
Целью настоящей работы является анализ действующих российских методик определения класса опасности отходов расчетным методом и выявление
существенных противоречий между этими методиками, а также их общей ограниченности в классификации опасных отходов.
Действующие российские нормативно-методические документы представлены двумя методиками определения класса опасности отходов расчетным методом [3, 4]. Детальный анализ этих методик показал, что они основываются практически на идентичных первичных показателях (критериях) опасности (табл. 1).
Однако в силу принятых различных математических моделей, связывающих первичные показатели опасности (токсичности), методики дают существенно отличающиеся конечные результаты по классам опасности отходов при одних и тех же значениях первичных показателей (табл. 2).
Из табл. 2 видно, что показатель степени опасности отхода при его воздействии на окружающую природную среду (ОПС). К (суммарный индекс опасности, К) определяется на основе существенно различающихся математических моделей. Действительно, функция = ^^(Х), выражающая зависимость
коэффициента степени опасности /-го компонента отхода, ^ от параметра X. в методике [3] задана в виде кусочно-гладкой функции, область определения которой выражается системой неравенств для промежуточной расчетной величины (необходимость введения которой необоснованна).
В методике [4] эта зависимость задана в виде линейной функции от аргумента (параметра) X.
Выразив функцию lgWМПF(Zi) методики [3] непосредственно через X/ с учетом определения промежуточной величины = 4Х/3 - 1/3 и разделив полученный результат на функцию ^№,СЭС(Х1) методики [4], получим следующее отношение:
5(Х) = 1ё^МПР(Хд «СЭС(Х)
s(x )=
16/(1,2(4Х{)) при 1< X. <7/4;
-(4Хг -1)/(3,6(Хг -1)) при 7/4<Хг. <13/4;
(50-8Х)/(1,2(Х-1)(19-4Х)) при 13/4<X. <7/4.
(1)
Другими словами, связь между методиками [3] и [4] может быть выражена следующим образом:
1 5(Х,.)
wiMnp (хг) = [wC3C (хг)]1
(2)
т.е. коэффициент степени опасности .-го компонента отхода методики [3] выражается степенной функцией, в которой основанием служит ^СЭС(Х) - коэффициент степени опасности /-го компонента отхода методики [4], а показателем степени - 5(Х,).
Таблица 1
Результаты сравнительного анализа методик [3, 4](прямой шрифт - [4], курсив - [3])
Показатели опасности Уровни и критерии опасности
1 2 3 4
ПДКп (ОДК) химических веществ, мг/кг Неорганические < 5 5 - 50 51 - 1000 > 1000
Органические < 1 1 - 9,9 10 - 99,9 > 100
ПДКп <*> (ОДК <**>), мг/кг < 1 1 -10 10,1 -100 > 100
ПДКв (ОДУ), мг/л ПДКв (ОДУ, ОБУВ), мг/л < 0,01 < 0,01 0,01 - 0,1 0,01 - 0,1 0,11 - 1 0,11 -1 > 1 > 1
ПДКр.з., мг/м3 Отсутствует < 0,1 0,1 - 1 1,1 - 10 > 10
ПДКс.с. (м.р.) (ОБУВ), мг/м3 ПДКс.с. (ПДКм.р., ОБУВ), мг/м3 < 0,01 < 0,01 0,01 - 0,1 0,01 - 0,1 0,11 - 1 0,11 -1 > 1 > 1
Класс опасности в воде Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого испольхования 1 1 1 2 2 2 3 3 2 4 4 2
Класс опасности в рабочей зоне Отсутствует 1 2 3 4
Класс опасности в атмосферном воздухе Класс опасности в атмосферном воздухе 1 2 3 4
Класс опасности в почве Класс опасности в почве 1 1 2 2 3 3 4 не установ.
DL50, мг/кг перорально LD50, мг/кг < 15 < 15 15 - 150 15-150 151-5000 151-5000 > 5000 > 5000
СЬ50, мг/м3 LC50, мг/м3 < 500 < 500 500-5000 500-5000 5001-50000 5001-50000 > 50000 > 50000
Канцерогенность Отсутствует доказана для человека доказана для животных есть вероятность для животных неканцерогенность (доказано)
Lg (S, мг/л/ПДКв) Lg (S, мг/л /ПДКв, мг/л) <***> > 5 > 5 5 - 2 5 - 2 1,9 - 1 1,9 -1 < 1 < 1
Lg (Снас, мг/мЗ/ПДКр.з.) Lg (Снас, мг/м3 /ПДКр.з) > 5 > 5 5 - 2 5 - 2 1,9 - 1 1,9 -1 < 1 1,9 -1
ПДКвр, мг/л ПДКр.х. (ОБУВ), мг/л 0,001 < 0,001 0,001-0,01 0,001-0,01 0,011-0,1 0,011-0,1 > 0,1 > 0,1
skin DL, мг/кг 50 Отсутствует < 100 100 - 500 501 - 2500 > 2500
w CL, мг/л/96ч 50 LC50 водн., мг/л / 96 ч < 1 < 1 1 - 5 1 - 5 5,1 - 100 5,1 -100 > 100 > 100
Lg (Снас, мг/мЗ/ПДКсс/мр) Lg (Снас, мг/м3 /ПДКс.с. или ПДКм.р.) > 7 > 7 7 - 3,9 7 - 3,9 3,8 - 1,6 3,8 - 1,6 < 1,6 < 1,6
КВИО Отсутствует > 300 300 - 30 29 - 3 < 3
Log Kow (октанол/вода) lg Kow (октанол /вода) > 4 > 4 4 - 2 4 - 2 1,9 - 0 1,9 - 0 < 0 < 0
Персистентность Персистентность Практическое совпадение критериев
Биоаккумуляция Биоаккумуляция Практическое совпадение критериев
Мутагенность Отсутствует
ПДКпп в продуктах питания), мг/кг ПДКпп (МДУ, МДС), мг/кг < 0,01 < 0,01 0,01 - 1 0,01- 1 1,1 - 10 1,1 -10 > 10 > 10
Отсутствует БД = БПК5 / ХПК100% < 0,1 0,01 -1,0 1,0 -10 > 10
Балл 1 2 3 4
Примечание. <**> В случаях отсутствия ПДК токсичного компонента отхода допустимо использование другой нормативной величины, указанной в скобках. <***> Если S = бесконечности, то ^ (5 / ПДК) = 1, если S = 0, то ^ (5 / ПДК) = 0.
Таблица 2
Результаты сравнения действующих методик [3, 4]
Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды. Приказ МПР России от 15 июня 2001 г. № 511. Санитарные правила СП 2.1.7.1386-03. Зарегистрировано в Минюсте РФ 19 июня 2003 г. № 4755.
Наименование и обозначение величины Размерность Наименование величины Размерность
Показатель степени опасности отхода при его воздействии на ОПС, К мг/кг Суммарный индекс опасности, К мг/кг
Показатель степени опасности г-го компонента отхода, К мг/кг Показатель опасности г-го компонента отхода к, мг/кг
Концентрация г'-го компонента отхода, С,- мг/кг Концентрация г-го компонента отхода, Сг мг/кг
Коэффициент степени опасности г'-го компонента отхода для ОПС, Щ мг/кг Коэффициент степени опасности г-го компонента отхода, Щ мг/кг
Относительный параметр опасности г'-го компонента отхода для ОПС, XI безразмерный Усредненный параметр опасности г-го компонента отхода, XI безразмерный
Промежуточная расчетная величина, безразмерный Отсутствует
Математическая модель
п к=1 к,, г=1 где п - число компонентов опасного отхода К = СЩ [ 4 -4/1 при 1< 1 <2 =| 1 при 2< 1 <4 [2+4/(6-1) при 4< 1 <5 1 = 4 X, / 3 - 1 / 3 n К=£ К/ i=1 где n - число компонентов опасного отхода К = Ci/Wi lg W,СЭС = 1,2 (X - 1)
Диапазон изменения К и класс опасности
Диапазон К Класс опасности Диапазон К Класс опасности
10 000 < K = 1 000 000 I K>50000 I
1000 < K = 10 000 II 1000 = K = 50000 II
100 < K = 1 000 III 100 = K = 999 III
10 < K = 100 IV K < 100 IV
K = 10 V Отсутствует
Рассмотрение зависимости показывает, что в диапазоне изменения параметра 1<X<4 значения показателя степени 5(X,) меняются от 4,444 до 1,667. Функция 5(X,) при значении X-3,444 имеет минимум 5(X,)mm -1,465.
Таким образом, коэффициенты степени опасности /-го компонента отхода, определенные на основании практически идентичных первичных показателей (критериев) опасности, существенно отличаются друг от друга и, следовательно, так же будут отличаться установленные по этим коэффициентам классы опасности.
Рассмотрим, например, однокомпонентный отход (С = 1106 мг/кг), для которого первичные показатели (критерии) опасности, определенные по системе критериев табл. 2, совпадают и равны X = 2,5. Рассчитанные по соотношениям, приведенным в табл. 2 значения коэффициентов степени опасности соответственно равны WMnp = 1103 и W30 = 63,096 (5 = 1,667). А классы опасности при aWMns = 1103 и aW3C = = 15848,865 согласно критериям табл. 2 определятся как III и II соответственно.
В общем случае методика [4] систематически и по нарастающей с ростом значения параметра X, т.е. с уменьшением опасности отхода, завышает расчетный суммарный индекс опасности К по сравнению с методикой [3] и лишь благодаря значительным диапазонам изменения К в пределах одного класса рассчитанные по этим методикам классы опасности могут совпадать для одних и тех же значений X.
Следует особо подчеркнуть, что в рамках методики [4] для однокомпонентного отхода ни при каких допустимых значениях X не может быть получен IV класс опасности. Действительно, вернувшись вновь к однокомпонентному отходу (С = 1106 мг/кг) и задаваясь максимально возможным значением усредненного параметра опасности компонента отхода (терминология [4]) X = 4, найдем lgW^ = 1,2(4-1) = 3,6. Отсюда WCX = 4325,138, а КСЭС = aW3C = 1 106/4325,138 = = 231,206. Полученное минимальное значение КСЭС соответствует III классу опасности.
В то же время обе методики относят классифицированные по I классу опасности в федеральном классификационном каталоге отходов (ФККО) [5] - ртут-
ные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные и брак (код 35330100 13 01 1) - к III классу опасности. Действительно, например, лампы люминесцентные трубчатые для общего освещения типа ЛБ-80, ЛД-80 при собственной массе в 0,45 кг содержат в среднем 0,12 г ртути. Следовательно для них С = 120/0,45 = 267 мг/кг. Принимая значение X = 1, что соответствует максимальному уровню опасности (табл. 1), и соответствующие значения WMnF = WC3C = 1 (при X = 1, табл. 2), получим значение К = 267. По табл. 2 находим, что обе методики относят данные отходы к III классу опасности.
Кроме того, необходимо отметить, что приведенные в табл. 1 первичные показатели (критерии) опасности, строго говоря, относятся к критериям токсичности и не могут рассматриваться в качестве критериев иных опасных свойств отходов, перечисленных в [2]. Следовательно, тринадцатая цифра кода ФККО, используемая для кодирования класса опасности отхода для окружающей природной среды, по существу определяет класс токсичности отхода. В этой связи требует уточнения и наличие в коде ФККО одиннадцатой и двенадцатой цифр, которые используются для кодирования отличных от токсичности опасных свойств (взрывоопасность, пожароопасность, высокая реакционная способность, содержание возбудителей инфекционных болезней) и их комбинаций, поскольку перечисленные опасные свойства не могут быть сведены к понятию токсичности.
Очевидно, что неоднозначная классификация того или иного отхода, занижение либо завышение его класса опасности, произвольное выделение опасных свойств отхода, отличных от токсичности в ФККО [5], неучет этих свойств в методиках определения класса опасности отходов [3, 4], неучет ресурсной ценности отходов не только ведут к неразберихе и произволу в нужном деле научно обоснованной классификации
Согласно литературным данным [1], отрицательное влияние на бактерицидный эффект ионов серебра (I) оказывают катионы, способные восстановить их до металлического состояния. Таковыми являются и некоторые примеси природной воды, в частности
отходов, но и влекут за собой существенные материальные и моральные издержки для предприятий-природопользователей при управлении отходами [6]. Предпринимаемые для выправления сложившейся ситуации попытки [7] должны учитывать изложенные в настоящей работе обстоятельства и доводы.
Литература
1. Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами (СПОРО-2002). СП 2.6.6.1168-02. Утверждены постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 16 июня 2003 г.
2. Базельская конвенция о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением (Базель, 22 марта 1989 г.). Ратифицирована Федеральным законом от 25 ноября 1994 г. № 49-ФЗ.
3. Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды. Утверждены приказом МПР РФ от 15 июня 2001 г. № 511.
4. Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления. СП 2.1.7.1386-03. Утверждены постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 30 июня 2003 г.
5 Федеральный классификационный каталог отходов. Утвержден приказом МПР РФ от 2 декабря 2002 г. № 786 (в ред. приказа МПР РФ от 30 июля 2003 г. № 663).
6. Кузнецов П.И., Панюшкин В.Т. Экономический подход к определению лимитов на размещение отходов // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2002. № 1. С. 99-101.
7. Ощепкова А.З., Исмагилова Г.С., Нефедьев Н.Б. Паспортизация отходов. Проблемы и решения // Тр. IV Между-нар. конгр. по управлению отходами «ВэйстТэк-2005». Москва 31 мая - 3 июня 2005 г.
г.
КН4+ и Бе2+. В отношении Си2+ данных о характере воздействия последних не обнаружено.
В соответствии с вышеизложенным для установления характера такого воздействия нами была проведена отдельная серия экспериментов. Последние про-
Кубанский государственный университет, г. Краснодар; Территориальное управление Роспотребнадзора РФ
по Краснодарскому краю 24 января 2006
УДК 628.16:546.56-128
ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ КАТИОНОВ-ПРИМЕСЕИ ПРИРОДНОМ ВОДЫ НА АКТИВНОСТЬ БАКТЕРИЦИДНЫХ ИОНОВ МЕДИ
© 2006 г. И.А. Денисова, В.В. Гутенев, Б.А. Нагнибеда, В.Н. Чумакова
