Гигиенические критерии состояния окружающей среды для полихлорированных бифенилов и терфенилов

3. ИСТОЧНИКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

3.1 Производство и применение ПХБФ

Детали производства и применения ПХБФ в США были опубликованы и затем суммированы Nisbet и Sarofim (1972). Годовое производство этих соединений устойчиво возрастало, начиная с 1930 г., и достигло максимума в 1970 г. в 33 000 т. В 1970 г. 65% продукции относилось к соединениям с 42% содержанием хлора, 25% продукции состояло из соединений, хлорированных в меньшей степени, в то время как остальная продукция была более хлорирована. После 1970 г. производство ПХБФ резко упало вследствие принятых добровольных ограничений на продажу, введенных компанией Монсанто - единственным производителем в США. В соответствии с информацией, собранной Организацией экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), производство ПХБФ в США в 1971 г. составило 1800 т, а суммарное производство во всех странах ОЭСР в том же году составило 48 000 т. Было подсчитано, что общее количество всех ПХБФ, произведенных в Северной Америке до 1971 г., составляло 0,5 млн. т и что весь мир, вероятно, произвел вдвое больше указанной величины.

Применение коммерческих препаратов ПХБФ было описано в докладе ОЭСР (Organization for Economic Cooperation and Development, 1973). С позиции охраны окружающей среды эти виды применения можно разделить на три категории:

Контролируемые замкнутые системы. ПХБФ используются в качестве диэлектрика в трансформаторах и крупных конденсаторах и имеют такой же срок службы, как и оборудование, в которое их заливают, при условии, что конструкция оборудования предотвращает утечку. Когда же оборудование приходит в негодность, количество диэлектрика достаточно велико, что оправдывает целесообразность его регенерации.

Неконтролируемые замкнутые системы. ПХБФ используются в системах теплопередачи и гидравлических системах, которые, хотя и сконструированы как замкнутые, допускаютвозможность утечки. Необходимость частого замещения небольших количеств ПХБФ делает операции по их регенерации нецелесообразными. ПХБФ широко используются в малых конденсаторах; сбор этих изделий для надлежащего' удаления ПХБФ весьма затруднен.

Рассеивающие способы, использования. ПХБФ используются в рецептуре смазочных и охлаждающих масел, пестицидов, а также в качестве пластификаторов в красителях, в копировальной бумаге, в клеях, в замазках и в пластических массах. При таком использовании ПХБФ находится в прямом контакте с окружающей средой, и нет никаких путей регенерации ПХБФ, когда основной продукт приходит в негодность. Использование ПХБФ в США в 1970 г. было проанализировано Nisbet и Sarofim (1972). Из общего количества 33 000 т. 56% было использовано в качестве диэлектрика, 36% в конденсаторах и 20% в трансформаторах. Высвобождение ПХБФ из различных пластификаторов оценивалось в 30%, из гидравлических жидкостей и смазочных препаратов - в 12% и из жидкостей, используемых для теплопередачи, - в 1,5%. После введения ограничений на продажу ПХБФ для' случаев, когда трудно предотвратить их рассеяние, процент-продажи ПХБФ в качестве диэлектрика в 1971 г. увеличился до 77 с одновременным уменьшением доли высокохлорирован-ных продуктов: Арохлор 1242 был заменен Арохлором 1016-В Японии с 1962 по 1971 г. было израсходовано 44 800 т ПХБФ. Из этого количества 65,4% было использовано в-электротехнической промышленности, 11,3% в теплообменниках, 17,9%) - при производстве копировальной бумаги и 5,4% - для прочих случаев, где трудно предотвратить рассеяние (Ishi, 1972). В Швеции большая часть импортированных в 1969 г. 600 т ПХБФ была использована в электротехнической промышленности и значительная часть остатка как составная часть красителей (Jensen, неопубликованный доклад, 1972).

Согласно докладу, подготовленному ОЭСР, трансформаторы и конденсаторы оказались главными источниками попадания ПХБФ в окружающую среду в большинстве стран, входивших в ОЭСР, в 1971 г. В 1972 г. несколько стран ограничили продажу ПХБФ; в Швеции импорт и использование ПХБФ были ограничены Законом, в Соединенном Королевстве так же, как и в США, торговые сделки были добровольно ограничены продажей менее хлорированных ПХБФ для использования в качестве диэлектриков в замкнутых системах; в Федеративной Республике Германии было также разрешено-использование ПХБФ в качестве жидкостей для гидравлических систем и теплообменников. В Японии производство и использование ПХБФ было запрещено в 1972 г. Ограничения на продажу ПХБФ были постепенно введены и в других странах. Иформация о масштабах производства и использования ПХБФ отсутствует.

3.2 Поступление ПХБФ в окружающую среду

Введению ограничений на производство и использование ПХБФ предшествовали обзорные исследования источников загрязнения окружающей среды этими веществами, однако собранная тогда информация теперь не применима ни для Северной Америки, ни для других мест. В табл. 4 приводится оценка судьбы ПХБФ, произведенных в 1970 г. в США (Nisbet и Sarofim, 1972). Только 20% годового производства ПХБФ может рассматриваться в качестве чистого прироста их использования для удовлетворения текущих нужд. Остальное же количество оказывается полностью сбалансированным потерями, связанными с поступлением ПХБФ в окружающую среду. Более половины этого количества попадает на свалки или поля орошения и, по проведенным подсчетам, начиная с 1930 г., в подобных местах в Северной Америке скопилось 0,3 млн. т ПХБФ. Значительная часть ПХБФ была первоначально заключена в контейнерах, таких как конденсаторы, или находилась в составе пластификаторов смол. Ясно, что их высвобождение в окружающую среду не произойдет до тех пор, пока содержащая их среда сама не подвергнется распаду. Диффузия ПХБФ с полей орошения в окружающую среду, вероятно, протекает медленнее, учитывая малую летучесть и водорастворимость этих соединений. Carnes и др. (1973), обследовав одно из таких мест, обнаружили очень небольшую утечку ПХБФ.

Загрязнение окружающей среды происходит главным образом первыми тремя путями, указанными в табл. 4.

Таблица 4. Поступление ПХБФ в окружающую среду

Имеются и другие пути, через которые распространяются относительно малые количества, которые, тем не менее, играют определенную роль в попадании ПХБФ в пищевые цепи. В США ПХБФ использовались в количестве около 10 т в год в качестве компонента, входящего в пестициды (Panel on Hazardous Trace Substances, 1972). Бесконтрольное использование бросовой трансформаторной жидкости для этой цели приводило к местной контаминации молока.

Копировальная бумага, содержащая ПХБФ, попала в общий путь утилизации бумажных отходов и была переработана в бумагу или картон, используемый для упаковки пищевых продуктов. Краски для покрытия днищ судов содержали от 3 до 5% ПХБФ - около 3% годового количества ПХБФ, импортируемого в Швецию, было использовано для этих целей; эти краски оказались источником контаминации планктона (Jensen et al., 1972a).

3.2.1 Высвобождение ПХБФ в атмосферу

Существенное загрязнение атмосферы при производстве и обработке ПХБФ представляется маловероятным, но это может случиться при их последующем использовании и удалении в качестве отходов. Хотя ПХБФ обладают низкой летучестью, могут произойти заметные потери их в атмосферу в течение периода жизни смол, пластифицированных ПХБФ, и в особенности попадание в атмосферу низкохлорированных продуктов. Дальнейшее загрязнение может произойти в процессе сжигания промышленных и городских отходов. Большая часть городских мусоросжигательных устройств недостаточно эффективна для разрушения ПХБФ. Для этой цели необходимо создать специальные, более эффективные мусоро жигатели (Jensen и Wickberg, неопубликованный доклад, 1971; Jensen, неопубликованный доклад, 1972), хотя наиболее высокохлорированные ПХБФ являются чрезвычайно устойчивыми к пиролизу. Второстепенными источниками атмосферного загрязнения можно считать испарения ПХБФ из почвы и высыхающего ила полей орошения. Laveskog (1973) определил, что эмиссия ПХБФ вследствие сжигания городских отбросов и высыхания ила полей орошения составляет в каждом случае около 1 кг в год на 1 млн. жителей. Эта величина является весьма малой по сравнению с 2 т, осаждающимися ежегодно из воздуха на юге Швеции.

3.2.2 Утечка и удаление промышленных отходов, содержащих ПХБФ

Главным источником загрязнения окружающей среды ПХБФ, которое несомненно может затрагивать и пищевые цепи, является утечка и удаление жидких промышленных отходов. Имели место серьезные случаи отравления людей (Kuratsune et al., 1972) и животных (Panel on Hazardous Trace Substances, 1972) в результате утечки ПХБФ из теплообменников. Утечки, случайные или преднамеренные случаи рассеяния отбросов, содержащие ПХБФ, заражали моря, озера, водные пути и канализационные сети (Duke et al 1970-Schmidt, 1971; Veith, 1972).

Анализ твердых компонентов заводских отходов в Японии позволил обнаружить широкие вариации в содержании ПХБФ. Чаще всего обнаруживали концентрации менее 1 мг/кг, но в некоторых образцах контаминация оказывалась очень высокой, при этом наивысший зарегистрированный уровень контаминации составлял 8,26% состава отбросов одного из заводов по производству электрического оборудования.