CC BY
46
УТИЛИЗАЦИЯ И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ НАКОПЛЕННЫХ В РЕГИОНЕ ПЕСТИЦИДОВ
Р.Д. Маковский
Смоленский НИИ сельского хозяйства РАСХН
Проблема освобождения от пестицидов, ставших ненужными, распространена во всем мире. По данным ФАО, только в развивающихся странах имеется около 100000 т препаратов с истекшими сроками годности, в том числе 20000 т в Африке и 5000 т на Среднем Востоке. Некоторые запасы сохраняются уже 30 лет (Федоров, Яблоков, 1999). Информация о скоплении запрещенных или непригодных к применению агрохимикатов на территории Советского Союза появилась в середине 80-х годов. В 1989 г. подлежало уничтожению 38,5 тыс. т сухих и жидких препаратов, хранившихся на складах Сельхозхимии [1]. Даже из отрывочных данных, относящихся к 1980 г., следует, что в целом по стране пестицидов с просроченными сроками хранения и пришедших в негодность должно было быть на десятки миллионов долларов. К середине 1990-х годов ситуация с объемами ненужных препаратов практически не изменилась. Полное уничтожение этих отходов превратилось в крупную экологическую проблему, сопоставимую по масштабам разве что с проблемой уничтожения запасов химического оружия [2]. По экспертным оценкам в странах бывшего СССР накоплено примерно одинаковое количество неиспользованных пестицидов и химического оружия. Однако, если к проблеме химического оружия привлечено внимание не только российского общества, но и мирового сообщества, то проблема ненужных запасов пестицидов (почти столь же опасных для людей) решается неудовлетворительно. Кроме того, уничтожение химического оружия, представляющего собой индивидуальные газы и жидкости, тщательно упакованные и сохраняемые, технологически значительно проще, чем пестицидов. Например, установка, выполненная на базе ракетной техники, предлагаемая в (А.И. Папушей, 1995), экономически и экологически высокоэффективная в первом случае, непригодна во втором, т.к. требует огромных затрат на подготовку материалов самого разнообразного агрегатного состояния и состава для впрыска в реакционную камеру.
Ситуация, несмотря на принятие ряда директивных документов, а также на принимаемые санэпидслужбой и другими контролирующими организациями меры, улучшилась в недостаточной степени, а в 2004 г. даже обострилась [3, 4]. Недостаток складов для хранения пестицидов, отвечающих санитарно-техническим требо-
ваниям, складирование пестицидов в малоприспособленных для этих целей помещениях, в которые не исключен свободный доступ людей, хранение пришедших в негодность и запрещенных препаратов вместе с пригодными, отсутствие технических возможностей для обезвреживания пестицидов, складирование под открытым небом стали причиной того, что на территории Российской Федерации запрещенные и непригодные к применению пестициды хранятся в неудовлетворительном состоянии.
Эта проблема остра и в Смоленской области, где было накоплено более 700 т пестицидов, что в расчете на одного сельского жителя больше, чем в любом другом регионе Российской Федерации. Опасность этой ситуации показана нами в ходе исследования корреляции накопленных пестицидов и заболеваемости населения районов Смоленской области широким кругом патологий в частности злокачественными новообразованиями желудка и легких (таблица). Исследование выполнено совместно с главным онкологом Смоленской области Соловьевым В.И., д.м.н.
Сравнительно невысокое значение коэффициентов корреляции при изучении стандартизованных параметров (0,32-0,42) не должны рассматриваться как признак слабости негативного влияния накопленных пестицидов на онкообстановку области. Это является следствием широкого спектра канцерогенных факторов, причем не только химических, каждый из которых вносит свой вклад. Необходимо отметить, что влияние индивидуальных препаратов - гербицидов, инсектицидов, фунгицидов и протравителей - значительно слабее, что определяется более высоким качеством их упаковки и хранения.
По поручению Администрации области лабораторией агроэкологии Смоленского НИИСХ совместно со специалистами Департамента Смоленской области по сельскому хозяйству и областной станции защиты растений разработана Программа мероприятий по ликвидации накопленных пестицидов.
Согласно материалам инвентаризации накопленных препаратов, выполненной областной станцией защиты растений, около половины общей массы этих отходов представляют собой индивидуальные средства защиты растений, остальные - их смеси. Большая часть пестицидов являются чрезвычайно- и высокоопасными
Коэффициенты корреляции (г по Спирмену) заболеваемости ЗНОЖ и ЗНОЛ в 1997-2001 гг. _______и накопления пестицидов в районах Смоленской области (общее количество)___________
№ п/п Изучаемые параметры г Р
1. Абсолютные значения
1.1. Количество пестицидов (кг) - число больных (чел.) ЗНОЖ 0,57 0,005
1.2. Количество пестицидов (кг) - число больных (чел.) ЗНОЛ 0,62 0,003
2. Стандартизованные значения
2.1. Удельное количество пестицидов (кг/км2) - заболеваемость ЗНОЖ (чел./100 тыс. чел.) 0,32 0,08
2.2. Удельное количество пестицидов (кг/км2) - заболеваемость ЗНОЛ (чел./100 тыс. чел.) 0,43 0,04
Примечание. ЗНОЖ - злокачественные новообразования желудка, ЗНОЛ - злокачественные новообразования легких
веществами (отходами I и II класса опасности). Среди токсикантов, содержащихся в действующем веществе накопленных пестицидов, соединения ртути и других тяжелых металлов, хлор-, серо- и фосфорорганические соединения и другие. Однако значительно опаснее то, что при неконтролируемых химических реакциях этой массы, например при ее горении, возможно образование особо токсичных веществ, включая такие супертоксиканты, как диоксины. Последние являются самыми сильными из синтетических ядов, превосходящими по токсичности цианистый натрий в 100 тысяч раз. В то же время вероятность возгорания пестицидов весьма высока, т.к. из 355 т индивидуальных препаратов 279 т - горючие вещества, причем 236 т - взрывоопасные. Дополнительную опасность представляет присутствие среди накопленных пестицидов окислителей, в частности хлората магния.
В связи со сказанным недопустимо дальнейшее хранение пестицидов сельхозпредприятиями. Для решения проблемы ликвидации негативного влияния накопленных пестицидов на окружающую среду нами была подготовлена и утверждена специальная программа мероприятий.
Первый этап работ - исчерпывающая инвентаризация агрохимикатов с определением их количества, состава, свойств и условий хранения и анализ методов обращения с пестицидами и органическими веществами широкой номенклатуры состава и структуры, близкими к ним. Среди них соединения, содержащие азот, фосфор, серу, хлор, фтор, бром и тяжелые металлы, включая ртуть.
Было установлено, что запрещены к применению менее 10% накопленных в области средств защиты растений, прежде всего особо опасные ртуть-содержащие протравители (гранозан, фализан, агрозан). Прочие индивидуальные препараты можно применять по их назначению при сохранении ими технологических качеств. Смеси неизвестного состава, сильно различающиеся по свойствам, необходимо ликвидировать либо путем захоронения, либо высокотемпературным обезвреживанием.
Второй этап - анализ методов обращения с накопленными пестицидами. Во всех развитых странах, прежде всего в Германии [5], считается, что сокращение отходов должно иметь приоритет перед использованием, а использование - перед удалением отходов [6].
Захоронение малоэффективно, т.к. сохраняется возможность поступления токсикантов в окружающую среду из-за нарушения по той или иной причине защитных свойств сооружений полигона, тем более, если захоронение проведено в силосных ямах или сооружениях из бетонных блоков без необходимых мер по охране природы. Во-вторых, затраты на захоронение высокоопасных отходов с соблюдением требований поддержания безопасного состояния полигона и контроля состояния окружающей среды вблизи полигона существенно выше, чем на обезвреживание отходов. По данным Л.А. Федорова, А.В. Яблокова (1999), затраты на 1 т составляют 5000 у.е.
При решении вопроса возможности использования той или иной технологии обезвреживания отходов основными показателями служат их экологическая безопасность, экономическая эффективность и существующая материально-техническая база для организации со-
ответствующего производства. Наибольшие проблемы для высокотемпературной обработки накопленных пестицидов связаны с высоким содержанием в этой массе ртути и хлора. Только в индивидуальных препаратах их количество на 01.12.97 г. составляло соответственно около 0,5 т и более 91 т. Сжигание такой массы в установках, обычно использующихся при обезвреживании отходов, приведет к многотысячному превышению ПДК по ртути и диоксинам в выбросах. Очистка потребует значительных затрат, которые могут быть существенно снижены разбавлением сжигаемых пестицидов другими отходами и максимально возможным исключением этих элементов из обезвреживаемой смеси.
«Сжигание опасных отходов с содержанием более 1% галогенизированных органических веществ, выражаемых в виде хлора, должно отвечать определенным условиям эксплуатации, для того чтобы разрушить в максимально возможной степени такие органические загрязняющие вещества как диоксины» (7). Эти условия заключаются в том, что в таком случае «температура должна быть повышена до 1100°С в течение двух секунд».
В наибольшей степени сельхозпредприятиями накоплены хлорсодержащие пестициды - их количество достигает 90% общей массы отходов, при этом запрещены к применению около 9%, остальные должны быть детально исследованы с целью определения возможности их применения для защиты растений, прекращение которой из-за дефицита средств приводит к большим потерям в растениеводстве области. В частности, до 95% посевных площадей засорено, что определяет актуальность максимально возможного применения накопленных гербицидов.
Нарушение сроков и условий хранения пестицидов может привести к отклонению качества от нормативных показателей. Однако установлено, что в большинстве случаев эффективность препаратов остается достаточно высокой даже при уменьшении содержания действующего вещества на 25-30%. Такие препараты можно использовать в принятых или соответственно повышенных нормах расхода после лабораторного контроля показателей качества в соответствии с существующими методиками. В связи с этим, к выбраковке пестицидов необходим рациональный подход, направленный на установление максимальной возможности их применения: исключение необъективного списания, обеспечение безопасности применения.
В соответствии с нашими рекомендациями и предложениями Д.А. Лотт (Рязань, РТИ), специалистами областной станции защиты растений выполнен анализ накопленных препаратов, который установил возможность использования более 270 т пестицидов по прямому назначению. На первом этапе под руководством специалистов этой станции и Главного управления сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности администрации Смоленской области был утилизирован три-хлорацетат натрия - гербицид, имеющий высокую эффективность по отношению к пырею ползучему, представляющему чрезвычайную проблему для растениеводства. Использование трихлорацетата натрия наряду со значительным агроэффектом в существенной степени решает экологические проблемы при ликвидации пестицидов - этот гербицид содержит более 75 т хлора из 91 т,
имеющейся в общей массе индивидуальных препаратов. Были использованы также пентатиурам, производные 2,4-дихлоруксусной кислоты, хлорат магния и другие хлорсодержащие пестициды.
Поступление ртути на термическое обезвреживание может быть предотвращено с помощью утилизации более 31 т индивидуальных препаратов и захоронения 18 т ртутьсодержащих смесей. Ртутьсодержащие отходы могут быть утилизированы в качестве сырья для цветной металлургии на одном из специализированных предприятий - Краснодарский ртутный рудник, Никитовский ртутный комбинат, ЗАО «Ртуть». Технология утилизации включает две основные стадии: 1) гидрометаллургическое извлечение ртути в порошковый концентрат из действующего вещества гранозана, агрозана, фализана и связывание хлора; 2) непосредственное извлечение из концентрата ртути и ее окислов в печах обжига. Эта технология позволяет извлечь 98% основного металла -ртути, а оставшиеся компоненты будут соскладированы или отправлены в отвалы переработчика.
Неутилизируемые пестициды и их смеси, содержащие минимальное количество хлора и не содержащие ртуть, общее количество которых в Смоленской области может достигать 400-500 т, необходимо подвергнуть термическому обезвреживанию. Для повышения экономической и экологической эффективности этого процесса целесообразно использовать установки производительностью более 1000 т отходов в год, включая в число обезвреживаемых другие опасные материалы - нефтесодержащие отходы, осадки, шламы, медицинские и другие виды. Характеристики существующих установок и технологических процессов высокотемпературной обработки токсикантов приведены в большом числе публикаций, но их анализ - тема следующего нашего сообщения.
Непригодные для использования по прямому назначению и утилизации в других отраслях, а также для сжи-
гания пестициды могут быть размещены на специализированных полигонах, один из которых («Красный бор») расположен в Ленинградской области.
Реализация предложенной Программы обеспечит наряду с экологическим значительный экономический эффект. Применение по прямому назначению накопленных средств защиты растений обеспечило бы дополнительное получение более 125 тыс. ц зерна, около 4 тыс. ц льносемян, более 100 тыс. ц картофеля и более 9 тыс. ц свеклы. Исключение приобретения новых препаратов позволит сэкономить более 6 млн. рублей и исключить вывоз пестицидов за пределы области - до 10 млн. рублей.
Литература
1. Яблоков А.В. Ядовитая приправа. Проблемы применения ядохимикатов и пути экологизации сельского хозяйства. - М.: Мысль, 1990 - 126 с.
2. Федоров Л.А. Необъявленная химическая война в России: политика против экологии. - М.: Центр экол. политики России, 1995 - 304 с.
3. Гос. Доклад «О состоянии и об охране окружающей среды в Российской Федрации в 2004 г.». М.; АНО «Центр международных проектов», 2005 - 494 с.
4. Гос. доклад «О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2004 г.» // Экологический вестник России, 2006, №2, 19-20.
5. Gesetz fur Forderung der Kreislaufwirtschaft und sichrung der umweltbetraglichen von Abfalle (Kreislaufwirtschaft und Abfallgesetz) von 27.09.1994.
6. Бухгалтер Э.Б., Будников Б.О., Будникова О.А. Обращение с отходами как важнейшее направление устойчивого развития в странах Европейского Союза//Экология промышленного производства, 2004, №3, 45-57.
7. Директива 2000/76/ЕС Европейского Парламента и совета от 4 декабря 2000 г. «О сжигании отходов».
ИНФОРМАЦИЯ
С 15 по 18 апреля 2008 г. в Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии (НГСХА) при активном содействии Всероссийского НИИ агрохимии им. Д.Н. Прянишникова и Министерства сельского хозяйства и продовольственных ресурсов Нижегородской области прошла международная научно-практическая конференция «Агрохимия и экология: история и современность», посвященная 80-летию со дня рождения доктора с.-х. наук, профессора Юрия Павловича Сиротина, возглавлявшего кафедру агрохимии в НГСХА с 1962 по 1994 г.
В работе конференции участвовали представители крупных научно-исследовательских и учебных центров России, Белоруссии, Украины и Польши, различных организаций и учреждений Нижнего Новгорода, специалисты и руководители агропромышленного комплекса Нижегородской области, а также ученые, преподаватели и студенты. С приветственным словом к присутствующим выступили ректор НГСХА, доктор с.-х. наук, профессор М.Б. Терехов и министр АПК Нижегородской области Л.К. Седов.
Среди участников конференции была представительная делегация из Москвы (ВНИИА им. Д.Н. Прянишникова - Г.Е. Мерзлая, С.А. Шафран, С.И. Цыганок; ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова Л.В. Кирейчева,
О.Б. Хохлова, С.В. Перегудов) и Московской области (НИИ ФХиБПП, г. Пущино - В.И. Никитишен, В.М. Семенов), Татарстана (Казанская ГСХА - И. А. Гайсин, И.Д. Давлятшин), Ульяновска (УГСХА - А.Х. Куликова А.Х.; Ульяновский ГУ - Т.Г. Сатарова, Л.Д. Терехи-на), Красноярска (КГАУ - О. А. Сорокина), Республики Марий-Эл (Марийский ГУ - В.М. Шорин), Удмуртии (Ижевская ГСХА - Т.Ю. Бортник, Е.В. Лекомцева), Владимира (ВНИПТИОУ - С.М. Лукин), Рязани (Мещерский филиал ВНИИГиМ - Ю.А. Мажайский; ГАТУ - М.П. Макарова), Санкт-Петербурга (С-ПбГУ - А.В. Гартвик), Саратова (НИИСХ Юв - Д.И. Губарев), а также видные ученые из Польши (Природный университет г. Люблин - С. Лабуда; аграрная академия г. Ще-
