Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Гигиеническая оценка загрязнённости и эффективности реабилитации почвы в районе размещения бывшего химически опасного объекта

На правах рукописи

00347348Б

Васильков Андрей Викторович

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЁННОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАБИЛИТАЦИИ ПОЧВЫ В РАЙОНЕ РАЗМЕЩЕНИЯ БЫВШЕГО ХИМИЧЕСКИ ОПАСНОГО ОБЪЕКТА

14.00.07-Гигиена

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 8 И ЮН 2009

Волгоград - 2009

003473485

Работа выполнена на кафедре общей гигиены Волгоградского государственного медицинского университета и на базе лаборатории гигиены труда ФГУП «НИИ гигиены токсикологии и профпатологии» ФМБА России

Научный руководитель доктор медицинских наук, профессор

Латышевская Наталья Ивановна

Научный консультант доктор медицинских наук, профессор

Филатов Борис Николаевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Сливина Людмила Петровна

кандидат медицинских наук Скаковский Максим Николаевич

Ведущая организация ФГУП «НИИ гигиены, профпатологии

и экологии человека» ФМБА России, г. Санкт-Петербург

Защита состоится 25 июня 2009 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.008.06 при Волгоградском государственном медицинском университете по адресу: 400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВолГМУ.

Автореферат разослан 25 мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. В наследство от Советского Союза у России осталось 40 тысяч тонн боевых отравляющих веществ. Большие запасы сохраняются в США и Европе. Проблема сокращения запасов отравляющих веществ путём их уничтожения и сопряжённые с этим риски давно волнуют международное сообщество. В 1993 году резолюцией ООН была принята Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении. Россия подписала её в 1997 году и для выполнения своих обязательств создала Федеральную целевую программу "Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации". В соответствии с ней и Федеральным законом РФ № 138-ФЭ от 5 ноября 1997 года "О ратификации Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении", Россия приняла международные обязательства по уничтожению своих запасов химического оружия до 2012 года.

Согласно текущей программе, 24 бывших объекта по производству химического оружия подлежат конверсии. Этот процесс подразумевает полное разрушение всех производственных корпусов до основания, дегазацию оборудования и поверхностей строительных конструкций, реабилитацию занимаемых бывшим производством площадей. Такая же перспектива видна и в отношении 7 новых объектов, специально построенных для временного хранения и уничтожения химического оружия.

Если вопросы дегазации оборудования уже отработаны и их эффективность подтверждена практически, то задача реабилитации почвы и грунта нова. Она требует разработки научно обоснованных методик, позволяющих гарантированно обезопасить почву и грунт, содержащие вещества первого класса опасности в концентрациях, свыше ста ПДК. Также неизвестно, какие средства индивидуальной защиты являются оптимальными для использования во время различных мероприятиях по реабилитации столь сильно загрязнённой отравляющими веществами почвы. Сказанное выше обуславливает актуальность выполнения данной работы.

Целью исследования является разработка унифицированных санитарно-гигиенических требований по обеспечению реабилитации и дальнейшему использованию земли в районах размещения бывших производств отравляющих веществ кожно-нарывного действия. Они могут быть использованы при ликвидации других химических опасных производств, которых к настоящему времени насчитывается три десятка.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

- изучить и оценить степень загрязнённости почвы отравляющими веществами кожно-нарывного действия и продуктами их деструкции;

- оценить риск для здоровья персонала и населения при проведении работ по реабилитации почвы;

- выбрать и оценить надёжность средств индивидуальной защиты для персонала, задействованного на работах по реабилитации почвы.

- разработать санитарно-гигиенические требования к методике реабилитации почвы после её загрязнения отравляющими веществами кожно-нарывного действия, обосновать выбор методики.

Научная новизна исследования заключается в том, что:

- впервые были обоснованы научные подходы к обеспечению реабилитационных мероприятий почвы и грунта на территории химически опасного объекта.

- научно обоснован выбор средств индивидуальной защиты для персонала, задействованного на различных мероприятиях по реабилитации почвы, содержащей токсичные вещества в концентрациях выше ПДК.

Теоретическая и практическая значимость результатов исследования обусловлена разработанными санитарно-гигиеническими рекомендациями, требованиями для реабилитации почвы и грунта бывших производств и других химически опасных предприятий. Очищенные территории можно будет использовать для производственных нужд. Данные рекомендации и требования представляют интерес для специалистов в области гигиены труда, руководителей химически опасных предприятий, органов санитарного надзора и экологического контроля.

Внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования использованы для планирования мероприятий по реабилитации почвы и грунта на территории ОАО "Капролактам-Дзержинск".

С учётом полученных данных, коллективом ФГУП "НИИ ГТП" ФМБА России разработаны Санитарные Правила "Гигиенические требования к размещению, проектированию, строительству, эксплуатации, ликвидации и конверсии объектов по уничтожению химического оружия, реконструкции зданий и сооружений эксплуатации и ликвидации объектов по хранению химического оружия", которые в настоящее время проходят утверждение.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались:

- на международном семинаре "Предупреждение и устранение последствий химически опасных чрезвычайных ситуаций, обусловленных терроризмом и промышленными авариями (СПб, 2007 г.).

- на межрегиональной научно-практической конференции "Современные проблемы утилизации отходов" (Волгоград, 2008).

- на четвертой научно-практической конференции "Научно-технические аспекты обеспечения безопасности при уничтожении, хранении и транспортировке химического оружия" в рамках доклада "Санитарно-гигиенические проблемы перепрофилирования объектов по уничтожению химического оружия в России" (Москва, 2008 г.).

Публикации результатов работы. По материалам диссертации опубликовано 3 научные работы, отражающие основное содержание исследований.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 122 страницах машинописного текста, состоит из введения, аналитического обзора литературы, описания организации и методов исследования, главы с изложением результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, содержащего 139 работы, включая 28 источников зарубежных авторов; содержит 30 рисунков и 15 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Доказано, что на территориях бывших химически опасных предприятий почва и грунт содержат отравляющие вещества и продукты их деструкции в концентрациях, многократно превышающих ПДК (свыше 1000 ПДК).

2. Разработан научно обоснованный метод реабилитации почвы и грунта на территории бывших химически опасных предприятий.

3. Обоснован выбор средств индивидуальной защиты рабочих, участвующих в реабилитации почвы и грунта, содержащих токсичные вещества в концентрациях выше ПДК.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование выполнено на базе ОАО "Капролактам-Дзержинск", которое послужило моделью бывшего химически опасного производства. На территории этого объекта с 1941 до 1946 года производили люизит и с 1933 до 1957 года -иприт. После прекращения работ по производству отравляющих веществ, корпусы были законсервированы. Корпус по производству иприта был уничтожен в 90-х годах, а корпус по производству люизита - в 2004-2005 годах.

Методически исследование было построено из пяти этапов.

На первом этапе исследования были намечены точки пробоотбора для проведения эколого-гигиенической оценки почвы на территории предприятия.

На втором этапе производили отбор проб грунта на территории ОАО "Капролактам-Дзержинск", который осуществлялся вблизи корпусов, вокруг которых предполагалась существенная загрязнённость прилегающей территории.

На третьем этапе были проанализированы пробы почвы и грунта. Химический анализ выполнялся отделом химии ФГУП "НИИ ГТП" ФМБА России, зав. отделом Пильдус Игорь Эммануилович.

На четвёртом этапе была дана оценка риска здоровью персонала объекта и населения ЗЗМ при проведении работ по реабилитации почвы. Оценка риска проводилась лабораторией информационных технологий ФГУП "НИИ ГТП" ФМБА России под руководством д.м.н., профессора Филатова Б. Н.

На пятом этапе выполнено обоснование выбора средств индивидуальной защиты персонала.

Для решения поставленных в исследовании задач был осуществлён анализ литературных источников, использованы современные количественные методы определения веществ и статистическая обработка полученных данных.

Точки отбора были распределены по четырём направлениям (Север, Юг, Запад, Восток) от каждого корпуса на расстояниях 2, 3 и 5 м. Отбор проб выполнялся на глубине 0 см (поверхностная проба), 25-50 см и 150 см. Дополнительно, в местах предполагаемого высокого загрязнения, отбирались пробы на глубине 5 м. Отбор проб производился также в двух контрольных точках на территории предприятия и двух точек за его пределами.

Данные по объёму проб представлены в таблице 1. Схема пробоотбора представлена на рисунке 1.

Таблица 1. - Суммарные данные пробоотбора.

Точек пробоотбора 52

Всего отобрано проб 176

- из них на глубину 0 - 150 см 168

- из них на глубину 500 см 8

Контрольных точек 4

- из них на территории предприятия 2

- из них за пределами предприятия 2

Количество бывших производственных корпусов 7

Химический анализ отобранных проб почвы и грунта

Анализ проб на содержание ОВ проводили в соответствии с аттестованными методиками: МУК 4.1.48-02. "Методика выполнения измерений массовой концентрации иприта в почве методом газовой хроматографии" и МУК 4.1.53-02. "Методика выполнения измерений массовой концентрации люизита в почве методом газовой хроматографии". Нижний предел измерения концентрации иприта в почве 2,0 • 10"2 мг/кг.

Нижний предел измерения концентрации люизита в почве составляет 5 • 10'2 мг/кг.

Мышьяк в почве определяли атомноабсорбционным методом с использованием ртутно-гидридного генератора "ГРГ-107" в соответствии с Руководством по санитарно-химическому исследованию почвы. "Методика определения мышьяка в почве и методическими указаниями по определению мышьяка с использованием ртутно-гидридного генератора "ГРГ-107". Минимальная определяемая концентрация мышьяка составляла 0,0025 мг/кг.

Оценка риска здоровью персонала объекта и населения ЗЗМ

Основными методическими документами для оценки риска послужили Р 2.1.10.1920-04 "Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду" и Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации № 25 от 10.11.97 г. и Главного государственного инспектора РФ по охране природы от 10.11.97 г. № 03-19/24-3483 "Об использовании методологии оценки риска для управления качеством окружающей среды и здоровья населения в Российской Федерации".

Процедура оценки риска осуществлялась в соответствии со следующими этапами:

1) идентификация опасности: выявление потенциально вредных факторов, оценка связи между изучаемым фактором и нарушениями состояния здоровья человека, достаточности и надежности имеющихся данных об уровнях загрязнения

различных объектов окружающей среды исследуемыми веществами; составление перечня приоритетных химических веществ, подлежащих последующей характеристике риска;

2) оценка зависимости "экспозиция-ответ": выявление количественных связей между уровнями экспозиции и показателями состояния здоровья;

3) оценка воздействия (экспозиции) химических веществ на человека: характеристика источников загрязнения, маршрутов движения загрязняющих веществ от источника к человеку, пути и точки воздействия, определение доз и концентраций, воздействующих в прошлом, воздействующих в настоящем или тех, которые возможно будут воздействовать в будущем, установление уровней экспозиции для популяции в целом и ее отдельных субпопуляций;

4) характеристика риска представляет собой завершающую часть оценки риска и начальную фазу управлением риска. На этом этапе интегрируются все данные, полученные в процессе идентификации опасности, оценки зависимости "доза - ответ" и оценки экспозиции; проводится совокупный анализ степени надежности полученных данных, описываются риски для отдельных факторов и их сочетаний, а также характеризуется вероятность и тяжесть возможных неблагоприятных эффектов на здоровье человека. Расчет рисков и их характеристика проводился раздельно для канцерогенных и не канцерогенных эффектов.

Выбор средств индивидуальной защиты персонала

В виду потенциальной возможности контакта рабочих с отравляющими веществами и продуктами их деструкции во время выполнения работ на территории объекта, персонал обеспечивается средствами индивидуальной защиты (СИЗ). Все СИЗ фильтрующего типа малопригодны для использования, поскольку работы проводятся под открытым небом, а в растворённом состоянии люизит и иприт способны проникать сквозь их ткань.

По приведённым выше соображениям, выбор производился среди СИЗ изолирующего типа. По протоколам испытаний проводилась оценка пригодности

современных средств индивидуальной защиты многоразового и одноразового использования. Дополнительно принимался во внимание опыт использования различных костюмов химзащиты на предприятии, позволяющий непосредственно оценить механическую прочность, удобство длительной работы и совместимость со средствами защиты органов дыхания.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В соответствии с целью данной работы была проведена гигиеническая оценка загрязнённости грунта вокруг бывших корпусов по производству ОВ КНД на территории ОАО "Капролактам-Дзержинск". В ходе выполнения работы были проанализированы нормативно-методические документы по оценке степени химического загрязнения почвы и материалы по бывшему производству ОВ КНД на данном предприятии, изучены результаты предыдущих исследований по определению химического загрязнения грунта на территории завода. При выполнении пробоотбора учитывались конкретные обстоятельства загрязнения территории и результаты предыдущих исследований.

В результате исследований выявлено следующее. Иприт в пробах грунта обнаружен не был. Люизит содержался в 55,1 % проб, максимальная его концентрация составила 2,56 мг/кг (превышение ПДК в 25,6 раза) - рядом с корпусами № 315 и № 305. Всего превышения ПДК по люизиту обнаружены в 38,6 % проб, превышения ПДК в 10 и более раз - в 4,5 % проб. Мышьяк содержался во всех пробах, максимальная концентрация (4493,0 мг/кг) была обнаружена возле корпуса № 316, где она превышала ПДК в 2246,5 раза. Всего превышения ПДК по мышьяку были обнаружены в 51,7 % проб, превышения ПДК в 10 и более раз - в 19,3 % проб, превышения ПДК в 100 и более раз - в 8,5 % проб.

Расчетным методом установлено, что грунты, являющиеся потенциальными отходами и имеющими наибольшее загрязнение мышьяком и люизитом, относятся ко 2 классу опасности (территория вокруг корпусов №№317, 316, 315), менее загрязненные - к 4 классу опасности (территория вокруг корпусов №№ 305, 310, .251,252).

Для окончательного решения вопроса определения степени токсичности грунта, содержащего отравляющее вещество кожно-нарывного действия (люизит) и продукт его деструкции (мышьяк), для предотвращения вредного воздействия на здоровье человека и среду обитания необходимо провести экспериментальное определение класса опасности указанных потенциальных токсичных отходов в соответствии с требованиями СП 2.1.7.1386-03 "Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления".

По результатам анализа было выполнено картографирование территории по степени загрязненности ипритом, люизитом и мышьяком. Данная карта-схема позволяет проводить выбор эффективных методик реабилитации почвы и грунта с учётом степени, площади и глубины их загрязнённости (рис. 2 и 3).

Отмечено, что значительное влияние на глубину распространения загрязнения оказывает время персистентности отравляющих веществ и продуктов их деструкции на исследуемой территории. В случае бывших объектов по наработке ОВ КНД оно исчисляется годами и даже десятилетиями. Причём окончательные продукты деструкции (в частности, мышьяк) при отсутствии естественного вымывания водой из толщи грунта могут сохраняться в нём неопределённо долго.

Для недавно построенных объектов временного хранения и уничтожения химического оружия временной фактор оказывается менее существенным. Большую роль для них играет сам тип почвы, плотность и характер грунта, высота стояния грунтовых вод.

В ходе исследования выявлено, что зачастую на предприятиях химического профиля загрязнение территории носит фрагментарный, точечный характер. По-видимому, это связано со случаями производственных аварий, сопровождающимися попаданием на землю больших количеств отравляющих веществ и реакционных масс преимущественно в местах разгерметизации труб, ёмкостей и транспортных контейнеров.

Рисунок 2. Пример карты-схемы контаминации почвы и грунта вокруг сильно загрязнённого корпуса

Условные обозначения:

На расстояниях 2 - 5 м указано загрязнение фунта мышьяком в долях ПДК прямоугольниками от центра к периферии на глубинах 0; 25-50; 150 и 500 см, соответственно.

Рисунок 3. Пример карты-схемы контаминации почвы и грунта вокруг слабо загрязнённого корпуса

Условные обозначения:

На расстояниях 2 - 5 м указано загрязнение грунта мышьяком в долях ПДК прямоугольниками от центра к периферии на глубинах 0; 25-50; 150 и 500 см, соответственно.

Для обеспечения безопасности работ по реабилитации почвы и грунта на территории химически опасного объекта ОАО "Капролактам-Дзержинск" рассчитан риск для здоровья персонала и населения при ингаляционном, пероральном и перкутанном поступлении токсичных веществ.

Анализ всех типов рассмотренных рисков свидетельствует, что значение риска по люизиту находится на приемлемом уровне. Значение риска по мышьяку возле корпусов 315, 316 и 317 оценено как высокое, а в южном направлении от корпусов 315 и 317 и в восточном направлении от корпуса 316 - чрезвычайно высокое. Данную оценку следует учитывать для безопасного проведения работ при обращении с потенциально опасными отходами и выборе средств индивидуальной защиты персонала.

В группе изолирующих СИЗ есть несколько защитных костюмов, разработанных специально для работ на объектах по уничтожению химического оружия, на которых велика вероятность контакта с отравляющими веществами кожно-нарывного действия. Например, сертифицированный костюм Л1-М предназначенный для оснащения персонала, задействованного на работах при функционировании производств по уничтожению химического оружия в штатном режиме.

Костюм "Л1-М" состоит из куртки с капюшоном, брюк, выполненных воедино с бахилами, и трёхпалых перчаток (краг). В качестве основного защитного материала в нём используется прорезиненная ткань "УНКЛ". В комплект Л-1М входит противогаз ПФС, предназначенный для защиты органов дыхания, глаз и лица.

Данный костюм предназначен для защиты персонала объекта по хранению и уничтожению химического оружия от отравляющих веществ кожно-нарывного действия (иприт, люизит и их смеси) и нервно-паралитического (зоман, зарин и V-газы) при штатных режимах работы производства с учетом возможности кратковременного воздействия жидких и газообразных отравляющих веществ при возникновении аварийной ситуации.

По совокупности свойств, костюмы "Л1-М" ограничено пригодны для оснащения рабочих при проведении мероприятий по реабилитации почвы. Они не

самодостаточны, обладают низкой теплопроводностью (возникающая как побочный эффект из-за многослойной структуры) и сравнительно тяжелы. Вместе эти факторы приводят к быстрому перегреванию рабочих, одетых в костюмы JI1-M.

Полностью герметичными, максимально облегчёнными (0,45 кг) и не вызывающими столь сильного перегревания рабочих, считаются костюмы изолирующего типа производства фирмы DuPont, серии Tychem®. Они основаны на материале Tyvek®, имеют полимерное покрытие плотностью 83,2 г/м2. Эти костюмы химзащиты полностью закрывают поверхность тела (состоят из сшитых воедино капюшона, куртки, штанов и носков), позволяют совместно использовать респиратор и защитные очки, не пропускают пылевые частицы. Вдобавок, они резистентны к попаданию жидких химически агрессивных растворов и выдерживают давление до двух бар (210 Па).

Костюмы Tychem® С и Tychem® F удовлетворяют требованиям международного стандарта ISO 13982-1:2004 "Protective clothing for use against solid particulates - Part 1: Performance requirements for chemical protective clothing providing protection to the full body against airborne solid particulates", регламентирующего степень защиты от твёрдых пылевых частиц для полностью закрывающей поверхность тела спецодежды (тип защиты - 5).

Положительный практический опыт применения костюмов Tychem® С и Tychem® F был накоплен во время проведения работ по отбору проб строительных материалов, почвы и грунта на территории объекта. Данные костюмы предполагают однократное использование (в течение рабочей смены), что упрощает вопросы их дегазации и контроля за достаточностью деконтаминации СИЗ.

Всё вышесказанное позволяет рекомендовать костюмы химзащиты Tychem® С и Tychem® F для защиты персонала во время проведения работ по реабилитации почвы и грунта.

По совокупности выполненное исследование позволяет дать практические рекомендации по безопасной реабилитации территории химически опасных объектов и выбирать наиболее эффективные методики в зависимости от степени загрязнения почвы и грунта по площади и глубине.

выводы

1. Доказана высокая степень загрязнённости территории бывшего химически-опасного объекта (свыше 1000 ПДК по отдельным веществам первого класса опасности). Изучен характер распространения поллютантов по площади и глубине.

2. Выявлена неоднородность (очаговый характер) загрязнения и способность продуктов деструкции ОВ КНД мигрировать в фунт на большую глубину (до 5 метров и более в зависимости от условий).

3. Обнаруженные концентрации мышьяка подтверждают высокую стойкость конечных продуктов деструкции люизита и свидетельствуют о необходимости проводить оценку загрязнённости территории бывших предприятий по наработке ОВ КПД вне зависимости от давности даты остановки производства.

4. При проведении реабилитационных работ на предприятии невелики значения риска, связанные непосредственно с отравляющими веществами. Так, риск по иприту отсутствует, а по люизиту находится на приемлемом уровне. Однако большую опасность представляет мышьяк как конечный продукт деструкции люизита. Значение риска по мышьяку около корпусов 315, 316 и 317 колеблется от высокого до чрезвычайно высокого.

5. В ходе проведённых работ проанализирован и обоснован выбор средств индивидуальной защиты рабочих, участвующих в реабилитации загрязнённых (содержащих токсичные вещества в концентрациях выше ПДК) почвы и фунта.

6. Доказана необходимость проведения реабилитации почвы и фунта на территории бывших химически опасных предприятий, предложена и обоснована соответствующая методика реабилитации. При высоком (более 100 ПДК) содержании зафязнителей первого класса опасности, почва и фунт рассматриваются как твёрдый отход и утилизируются по соответствующим правилам. При средней степени зафязнения (от 10 до 100 ПДК) целесообразно применять комбинированную методику. На первом этапе используя карту-схему определяются и удаляются наиболее зафязнённые участки почвы и фунта. На

втором этапе проводится дальнейшая реабилитация с помощью фиторемедиации. Для слабозагрязнённых территорий (вокруг корпусов (251, 252, 305 и 310) при небольшой глубине загрязнения фиторемедиацию можно рассматривать как самодостаточную методику реабилитации почвы.

7. Материалы настоящего исследования использованы при подготовке проекта Санитарных Правил "Гигиенические требования к размещению, проектированию, строительству, эксплуатации, ликвидации и конверсии объектов по уничтожению химического оружия, реконструкции зданий и сооружений, эксплуатации и ликвидации объектов по хранению химического оружия". Данные СП являются нормативным документом, устанавливающим гигиенические требования по обеспечению санитарно-эпидемиологической безопасности персонала объектов и населения, проживающего в зоне защитных мероприятий. Они касаются вопросов охраны окружающей среды при хранении, обезвреживании и утилизации отходов, образующихся в процессе уничтожения химического оружия.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

На основании полученных в исследовании результатов предлагаются следующие практические рекомендации:

1. В каждом конкретном случае определять класс опасности грунта, подлежащего реабилитации или удалению, в соответствии с Санитарными правилами по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления (СП 2.1.7.1386-03).

2. Предусмотреть мероприятия по обеспечению безопасности при обращении с грунтом как с отходами соответствующего класса опасности.

3. Для надежного обоснования безопасности персонала на химически опасных объектах и проживающего вблизи них населения, использовать методы оценки риска при проведении работ по реабилитации территории предприятия.

4. Проводить технические мероприятия по обезвреживанию (реабилитации или удалению) почвы и грунта вокруг корпусов в зависимости от степени загрязнённости территории, включающие использование эффективных средств

пылеподавления и герметичных транспортных средств для исключения попадания загрязненной почвы и грунта на прилегающие участки.

5. Захоронение грунта на полигоне должно осуществляться в водонепроницаемых бункерах в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1322-03 "Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления". При обращении с загрязненным грунтом использовать средства индивидуальной защиты кожи, глаз и органов дыхания.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Филатов, Б. Н. Гигиенические аспекты ликвидации и конверсии бывших объектов по производству и хранению химического оружия / Б. Н. Филатов, Н. Г. Британов, В. В. Клаучек, С. Е. Першин , А. В. Васильков, И. В. Цариковский // Вестник Российской военно-медицинской академии. - 2006. - № 1. - С. 400 - 401.

2. Филатов, Б. Н. Санитарно-гигиенические аспекты реабилитации территорий бывших предприятий по производству химического оружия / Б. Н. Филатов, Н. Г.Британов, В. В. Клаучек, А. В. Васильков // Реферативный сборник XXXVIII научная конференция "Актуальные вопросы теории и практики радиационной,химической и биологической защиты", (Вольск-18, 9-11 апреля 2008 г.). - Вольск-18,2008. - С. 69 - 70.

3. Филатов, Б. Н. Санитарно-гигиенические аспекты реабилитации территорий бывших предприятий по производству химического оружия / Б. Н. Филатов, Н. Г. Британов, В. В. Клаучек, А. В. Васильков // Сборник стендовых докладов четвёртой научно-практической конференции Федерального управления по безопасному хранению и уничтожению химического оружия "Научно-технические аспекты обеспечения безопасности при уничтожении, хранении и транспортировке химического оружия", (Москва, 2-3 октября 2008 г.). - Москва, 2008.-С. 144-153.

Подписано в печать 22.05.2009 г. Заказ №_Формат 60x84 1/16. Тираж 100 экз.

Усл. печ. л. 1.0. Печать офсетная. Бумага офсетная.

Типография "Политехник" Волгоградского государственного технического

университета 400131, Волгоград, ул. Советская, 35

Химическое оружие является эффективным средством массового поражения личного состава противника [1]. Большие запасы такого ХО как отравляющие вещества кожно-нарывного действия скопились в США, Европе, России и странах бывшего СССР. Из-за двух мировых войн, множества вооружённых конфликтов и длительного периода "холодной войны" количество произведённого и хранимого на территории России химического оружия к началу XXI века составляло около сорока тысяч тонн [2, 3].

В СССР производство иприта одним из первых было организовано на химическом заводе им. С. М. Кирова в Сталинграде (Волгограде) в 1929 г. (сейчас он называется ПО "Химпром"). Значительную часть запасов ОВ произвёл Березниковский завод № 761, созданный в сентябре 1940 г. Только за 1940 -1945 гг. в СССР было произведено более 120 тысяч тонн ОВ, в том числе 77,4 тыс.т иприта и 20,6 тыс.т люизита [4].

Проблема сокращения запасов ОВ путём их уничтожения и сопряжённые с этим риски давно волнуют международное сообщество [5]. В 1993 году резолюцией ООН была принята Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении. [6] Россия ратифицировала её в 1997 году, издав Федеральный закон "О ратификации Конвенции о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении" [7]. Для выполнения своих обязательств Россия создала Федеральную целевую программу "Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации" [8], утвержденную соответствующим Постановлением Правительства [9]. В соответствии с ней и Федеральным законом N 76-ФЗ от 2 мая 1997 [10], Россия приняла международные обязательства по уничтожению своих запасов химического оружия до 2012 года.

Согласно п.п.2 и 4 ст.1 данной Конвенции, каждое государство-участник обязуется уничтожить химическое оружие, а также любые объекты по производству химического оружия, которые находятся в его собственности или владении или которые размещены в любом месте под его юрисдикцией или контролем.

В настоящее время на территории Российской Федерации располагаются различные законсервированные химически опасные промышленные объекты. С момента организации производства химического оружия загрязняли воздух рабочей зоны, осуществляли выброс токсичных веществ в атмосферный воздух и воду, что* могло привести к загрязнению почвы вокруг предприятия [2, 11, 12]. Также за время работы объектов по производству ХО не раз возникали аварийные ситуации, в результате которых могло происходить дополнительное загрязнение почвы [13]. В результате по предварительным оценкам сотни гектар земли стали непригодными даже для промышленного использования [14], поскольку концентрация отравляющих веществ и продуктов их распада в почве может на порядки (в сотни и тысячи раз) превышать ПДК. [15]

Всего на территории России находилось 25 объектов по разработке и производству химического оружия, расположенных на базе 8 предприятий. В г. Волгограде это ОАО "Химпром"; в г. Дзержинск Нижегородской области -ОАО "Корунд", ОАО "Капролактам" и ОАО "Оргстекло"; в г. Чапаевске Самарской области - ООО "Волгопромхим"; в г. Березники Пермской области -ООО "Берхимпром", в Вольском районе Саратовской области - филиал ФГУП ТосНИИОХТ" "Шиханы" и "Химпром" в Ново-Чебоксарске Чувашской республики. [2,16]

Для выполнения обязательств по Конвенции, в России было организовано строительство 7 объектов хранения и уничтожения химического оружия: в Кировской области - посёлок Мардыковский; в Удмуртской республики - г. Камбарка и п.г.т. Кизнер, в Брянской области - г. Почеп, в Пермской области - п. Леонидовка, в Курганской области - п. Щучье.

Также было организовано строительство 7 объектов уничтожения химического оружия: в Саратовской области - п.г.т. Горный; в Пензенской области - посёлок Леонидовка; в Брянской области - г. Почеп; в Курганской области - г. Щучье; на территории Удмуртской республики - г. Камбарка и п.г.т. Кизнер. [2,17]

На сегодня объект уничтожения химического оружия в п.г.т. Горный выполнил свою задачу, завершив уничтожение иприта, люизита и их смесей. В свою очередь, он сам стал представлять угрозу в санитарно-гигиеническом отношении из-за вероятности возникновения в ходе работы загрязнения почвы на территорий предприятия и возможной миграции загрязнителей в грунтовые воды [18-20]. Несмотря на исключение возможности прямого загрязнения почвы при штатном функционировании объектов уничтожения химического оружия, остаётся возможность опосредованного загрязнения за счёт осаждения токсичных веществ из воздуха. Такая же перспектива ожидается и в отношении других химически опасных объектов. [2]

Использование земель бывших производств химического оружия для строительства промышленных объектов потребует проведения анализа загрязнённости почвы и грунта, их реабилитации и оценки пригодности очищенной территории к дальнейшей эксплуатации. [21, 22]

На сегодняшний день не выработаны научно обоснованные подходы к обеспечению реабилитационных мероприятий почвы и грунта на территории химически опасных объектов. Также неизвестно, какие средства индивидуальной защиты являются оптимальными для использования во время различных мероприятиях по реабилитации почвы, содержащей токсичные вещества в концентрациях выше ПДК. [23]

Таким образом, актуальность работы обусловлена тем, что разработанные унифицированные санитарно-гигиенические требования по обеспечению реабилитации и использованию земли в районах размещения бывших производств ОВ кожно-нарывного действия могут быть использованы при ликвидации других химических опасных производств.

С целью разработки унифицированных подходов реабилитации почвы химически-опасных предприятий, данное диссертационное исследование выполнено на базе ОАО "Капролактам-Дзержинск", которое послужило моделью бывшего химически опасного производства.

На территории этого объекта с 1941 до 1946 года производили люизит и с 1933 до 1957 года - иприт. После прекращения работ по производству отравляющих веществ, корпусы были законсервированы. Корпус по производству иприта был уничтожен в 90-х годах, а корпус по производству люизита - в 2004 - 2005 годах [2].

В рамках данного исследования проведена эколого-гигиеническая оценка почвы на территории ОАО "Капролактам-Дзержинск".

Работа выполнялась в рамках Федеральной целевой программы "Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации" [8].

Целью работы является разработка санитарно-гигиенических рекомендаций и требований к реабилитации почвы в районе размещения бывших химически опасных объектов.

Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:

1. изучить и оценить степень загрязнённости почвы отравляющими веществами кожно-нарывного действия и продуктами их деструкции;

2. оценить риск для здоровья персонала и населения при проведении работ по реабилитации почвы;

3. выбрать и оценить надёжность средств индивидуальной защиты для персонала, задействованного на работах по реабилитации почвы.

4. разработать санитарно-гигиенические требования к методике реабилитации почвы после её загрязнения отравляющими веществами кожно-нарывного действия, обосновать выбор методики

Научная новизна:

Впервые были обоснованы научные подходы к обеспечению реабилитационных мероприятий почвы и грунта на территории химически опасного объекта.

Научно обоснован выбор средств индивидуальной защиты для персонала, задействованного на различных мероприятиях по реабилитации почвы, содержащей токсичные вещества в концентрациях выше ПДК.

Практическая ценность работы:

Разработанные санитарно-гигиенические рекомендации и требования для реабилитации почвы и грунта бывших производств и других химически опасных предприятий. Очищенные территории можно будет использовать для производственных нужд. Данные рекомендации и требования представляют интерес для специалистов в области гигиены труда, руководителей химически опасных предприятий, органов санитарного надзора и экологического контроля.

Апробация работы:

Основные результаты работы докладывались и обсуждались:

- на международном семинаре "Предупреждение и устранение последствий химически опасных чрезвычайных ситуаций, обусловленных терроризмом и промышленными авариями (СПб, 2007 г.).

- межрегиональной научно-практической конференции "Современные проблемы утилизации отходов" (Волгоград, 2008).

- на четвертой научно-практической конференции "Научно-технические аспекты обеспечения безопасности при уничтожении, хранении и транспортировке химического оружия" в рамках доклада "Санитарно-гигиенические проблемы перепрофилирования объектов по уничтожению химического оружия в России" (Москва, 2008 г.).

Публикация результатов:

По теме диссертации опубликовано 3 печатных работы, отражающих основное содержание исследований.

Положения, выносимые на защиту:

1. Доказано, что на территориях бывших химически опасных предприятий почва и грунт содержат отравляющие вещества и продукты их деструкции в концентрациях, многократно превышающих ПДК (свыше 1000

ПДК).

2. Разработан научно обоснованный метод реабилитации почвы и грунта на территории бывших химически опасных предприятий.

3. Обоснован выбор средств индивидуальной защиты рабочих, участвующих в реабилитации почвы и грунта, содержащих токсичные вещества в концентрациях выше ПДК.

Выводы

1. Доказана высокая степень загрязнённости территории бывшего химически-опасного объекта (свыше 1000 ПДК по отдельным веществам первого класса опасности). Изучен характер распространения поллютантов по площади и глубине.

2. Выявлена неоднородность (очаговый характер) загрязнения и способность продуктов деструкции ОВ КНД мигрировать в грунт на большую глубину (до 5 метров и более в зависимости от условий).

3. Обнаруженные концентрации мышьяка подтверждают высокую стойкость конечных продуктов деструкции люизита и свидетельствуют о необходимости проводить оценку загрязнённости территории бывших предприятий по наработке ОВ КНД вне зависимости от давности даты остановки производства.

4. При проведении реабилитационных работ на предприятии невелики значения риска, связанные непосредственно с отравляющими веществами. Так, риск по иприту отсутствует, а по люизиту находится на приемлемом уровне. Однако большую опасность представляет мышьяк как конечный продукт деструкции люизита. Значение риска по мышьяку около корпусов 315, 316 и 317 колеблется от высокого до чрезвычайно высокого.

5. В ходе проведённых работ проанализирован и обоснован выбор средств индивидуальной защиты рабочих, участвующих в реабилитации загрязнённых (содержащих токсичные вещества в концентрациях выше ПДК) почвы и грунта.

6. Доказана необходимость проведения реабилитации почвы и грунта на территории бывших химически опасных предприятий, предложены и обоснованы соответствующая методика реабилитации.,При высоком (более 100 ПДК) содержании загрязнителей первого класса опасности, почва и грунт рассматриваются как твёрдый отход и утилизируются по утверждённым

57 правилам. При средней степени загрязнения (от 10 до 100 ПДК) целесообразно применять комбинированную методику. На первом этапе используя карту-схему определяются и удаляются наиболее загрязнённые участки почвы и грунта. На втором этапе проводится дальнейшая реабилитация с помощью физико-химических методов или фиторемедиации. Для слабозагрязнённых территорий (вокруг корпусов (251, 252, 305 и 310) при небольшой глубине загрязнения фиторемедиацию можно рассматривать как самодостаточную методику реабилитации почвы.

7. Материалы настоящего исследования использованы при подготовке проекта Санитарных Правил "Гигиенические требования к размещению, проектированию, строительству, эксплуатации, ликвидации и конверсии объектов по уничтожению химического оружия, реконструкции зданий и сооружений, эксплуатации и ликвидации объектов по хранению химического оружия". Данные СП являются нормативным документом, устанавливающим гигиенические требования по обеспечению санитарно-эпидемиологической безопасности персонала объектов и населения, проживающего в зоне защитных мероприятий. Они касаются вопросов охраны окружающей среды при хранении, обезвреживании и утилизации отходов, образующихся в процессе уничтожения химического оружия.

Практические рекомендации

На основании полученных в исследовании результатов предлагаются следующие практические рекомендации:

1. В каждом конкретном случае определять класс опасности грунта, подлежащего реабилитации или удалению, в соответствии с Санитарными правилами по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления (СП 2.1.7.1386-03).

2. Предусмотреть мероприятия по обеспечению безопасности при обращении с грунтом как с отходами соответствующего класса опасности.

3. Для надежного обоснования безопасности персонала на химически опасных объектах и проживающего вблизи них населения, использовать методы оценки риска при проведении работ по реабилитации территории предприятия.

4. Проводить технические мероприятия по обезвреживанию (реабилитации или удалению) почвы и грунта вокруг корпусов в зависимости от степени загрязнённости территории, включающие использование эффективных средств пылеподавления и герметичных транспортных средств для исключения попадания загрязненной почвы и грунта на прилегающие участки.

5. Захоронение грунта на полигоне должно осуществляться в водонепроницаемых бункерах в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1322-03 "Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления" [139]. При обращении с загрязненным грунтом использовать средства индивидуальной защиты кожи, глаз и органов дыхания.