Июн 13 2002

ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ ЗНЕШКОДЖЕННЯ

ЕКОЛОГІЧНІ ПРОБЛЕМИ ЗНЕШКОДЖЕННЯ

ХІМІЧНИХ ТОКСИКАНТІВ, ЗАТОПЛЕНИХ В МОРСЬКІЙ

ЕКОНОМІЧНІЙ ЗОНІ УКРАЇНИ

Л.С. Антонова 1, В. В. Гурик 1, А.Г. Місюра 1, Г.О. Білявський 2

1 Інститут прикладних проблем фізики і біофізики НАН України, м. Київ

2 Український інститут досліджень навколишнього середовища

і ресурсів при РНБОУ, м. Київ

Затоплені хімічні речовини, які можуть знаходитися в металічних корпусах авіабомб, снарядів і контейнерів, що були призначені для транспортування і бойового застосування в якості штатних засобів хімічної зброї сорокових років минулого століття, стали ще одним джерелом забруднення Чорного моря.

В цій роботі повідомляється про результати ідентифікації знайдених об\’єктів в локальних точках чорноморського шельфу, аналіз та оцінку токсичності їх вмісту, прогнозування екологічної ситуації при їх розгерметизації, обговорюються підходи та методи знешкодження таких об\’єктів для попередження небезпеки.

Проведені дослідження дали можливість встановити наявність затоплених об\’єктів, які по сукупності ознак форми та спеціальних позначок, за співставленням з описами, свідченнями очевидців поховань, згідно архівних і нормативних документів могли бути кваліфіковані як контейнери для утримання отруйних речовин (ОР), що були затоплені в період Вітчизняної війни.

Первинна ідентифікація належності знайдених металевих контейнерів до штатних засобів хімічного боєзапасу, що була проведена шляхом порівняння їх конструкційних, конфігураційних, метричних характеристик із штатними зразками, показала, що ці вироби, заповнені високовязкими речовинами із специфічним запахом, характеризуються як контейнери для зберігання хімічних речовин першого класу небезпеки.

Під час затоплень хімічної зброї, за свідченням учасників скиду в море контейнерів із токсикантами, робилося припущення, що токсиканти можуть бути зруйновані під час реакцій гідролізу з морською водою, а для цього контейнери прострілювались при скидах в море.

Наявність вже розгерметизованих контейнерів надала можливість відібрати проби їх вмісту для проведення відповідних досліджень.

Характерний специфічний запах вказував на наявність в газовій фазі над зразком проби комплексу отруйних речовин із класу органічних галоїдсульфідів, що було підтверджено аналізами з використанням приладу військової хімічної розвідки. Цей факт поряд із результатами первинних аналізів було підтверджено і специфічним хімічним аналізом зразків, виконаним за лабораторними методиками Головної хіміко-радіометричної лабораторії МНС України. Проведені аналізи дали позитивний результат на наявність органічних галоїдсульфідів та продуктів їхнього гетерогенного гідролізу в зразках вмісту металевого контейнеру.

Відомо, що галоїдорганічним сульфідам притаманні реакції як галоїдних алкілів, так і сульфідів, що й сприяє їхній особливій біологічній активності як отруйних речовин. Взаємодія галоїдорганічних сульфідів з водою – це складний багатоступеневий процес. Мінеральні солі, якими так багата морська вода, уповільнюють його, зменшуючи розчинність галоїдсульфідів. При гетерогенному гідролізі цих сульфідів виникає сироподібна в\’язка маса, при цьому можуть створюватись сполуки, що мають токсичність в 5-6 разів вищу, ніж токсичність вихідних речовин [1].

Корозійні процеси, хімічне окислення киснем, розчиненим у воді, мікробіологічна деструкція, гідроліз, фотоокислення, дія гідробіонтів мають великий вплив на затоплені об\’єкти. Окрім того, хімічні отруйні речовини, які були цілеспрямовано синтезовані з метою активного впливу на живі організми, маючи високу реакційну здатність, теж прискорюють процеси руйнування об\’єктів. Робилося припущення, що при довготерміновому контакті з біоценозом акваторії отруйні речовини повинні неминуче пройти декілька стадій трансформацій, перетворюючись в нетоксичні компоненти. Проблема полягає лише в тому, наскільки швидко пройде така багатостадійна трансформація. При невисоких швидкостях процесу гідролізу гине величезна кількість гідробіонтів, а слідом за ними, включаючись в евтрофічні процеси та ланцюги живлення ("пищевые цепочки"), отруюються і інші мешканці біоти.

Дослідження вмісту розгерметизованих контейнерів засвідчили, що після 60-річного контакту з агресивним морським середовищем, ці зразки зберігають високу токсичність та стабільність. Незважаючи на пряму взаємодію з водою, гетерогений гідроліз уповільнений і продукти цього гідролізу мало поступаються за токсичністю вихідним токсикантам.

Саме це теж засвідчили результати досліджень ступеню токсичності зразків вмісту розгерметизиованих контейнерів, які проводились фахівцями Інституту екогігієни і токсикології МОЗ України та Інституту фармакології і токсикології АМН України. Токсикологічні дослідження підтвердили, що довготерміновий гетерогенний гідроліз у морській воді не набагато зменшив їхню вихідну токсичність. Результати спрямованого хімічного аналізу дозволили класифікувати отруйні речовини, що знаходились у штатному металевому контейнері як комплекс галоїдорганічних сульфідів і продуктів їх гідролізу; по ступеню токсичності ці токсиканти можуть бути віднесені згідно нормативної документації до другого класу небезпеки [2, 3, 7].

За нашими припущеннями, така довготермінова токсичність композицій на основі галоїдорганічних сульфідів та продуктів їхнього 60-ти річного гідролізу зумовлена нуклеофільністю атому сірки, його підвищеною здатністю вступати не тільки у реакції комплексоутворення, але і у сорбційні реакції з активними центрами зависей кремнезему у морській воді, на поверхнях гідробіонтів та морської альгофлори. Такі реакції розглядаються як реакції іммобілізації отруйних речовин. Саме ці процеси в поєднанні з впливом домішок - адгезивів приводять до пролонгування токсичності отруйних речовин при їхньому попаданні до морської біоти, сприяють їхній поліконденсації і додатковій стабільності токсичних характеристик.

Особливу тривогу викликають ще незнайдені підводні поховання хімічної зброї. Морегосподарська діяльність та ендогенні фактори можуть спричинити масову розгерметизацію та залпові викиди отруйних речовин. Спонтанне поширення водними течіями і викиди отруйних речовин на сушу можуть призвести до масового отруєння довкілля, людей, тварин, рослин. Взаємодія в біоценотичних ланцюгах призводить до неминучої трансформації отруйних речовин та їхнього включення у біоценотичні перетворення.

За даними досліджень Окріджської лабораторії, які виконувались на замовлення армії США при аварійному попаданні токсикантів у воду тільки 5-20 % отруйних речовин розкладаються зразу внаслідок гідролізу, залишок – 95-80 % – включається в біоценоз акваторії [4, 5].

Для випадків аварійного знешкодження хімічного боєзапасу, затопленого в прибережних акваторіях, який створює реальну загрозу морегосподарській діяльності та населенню, насамперед на мілководді та робочих глибинах континентального шельфу, Інститутом прикладних проблем фізики і біофізики НАН України розроблена технологія знешкодження залишків старої хімічної зброї шляхом підводного омонолічування.

Екологічна експертиза оцінки впливу на навколишнє середовище (ОВНС) вищевказаної технології, проведена Мінекобезпеки України, отримала позитивну оцінку та дозвіл на використання технології. Із застосуванням цієї технології при участі Міністерства з надзвичайних ситуацій України та Міністерства оборони України проведено комплекс робіт по знешкодженню затоплених контейнерів із залишками старої хімічної зброї, знайдених у Чорному морі.

Технології омонолічування забезпечують більш гарантований захист середовища від затоплених хімічних токсикантів, проте ще не вирішують проблеми їх повної утилізації [7, 8]. Тому розпочато роботу по розширенню досліджень і розробок нових методів і технологій на основі загальних положень та правової бази для захисту морських екосистем в контексті їхнього сталого розвитку.

Цей напрямок роботи вимагає розширення методологічних підходів, більш нових технологій та засобів для їхньої реалізації. Для цього було визначено комплекс природних та антропогенних факторів, які необхідно враховувати при підводних роботах в місцях поховання на дні моря потенційно небезпечних об\’єктів. Серед них такі природні фактори як сейсмічність, тіксотропність донних відкладень, крутизна донної поверхні, хвильові нагрузки, потужні берегові течії, хіміко-мінералогічний склад донних відкладень, постійні сезонні сильні придонні течії, температури донних відкладень та придонних вод та інші.

Не менш важливими, а іноді ключовими, стають такі антропогенні фактори як захищеність районів місць підводних поховань хімічних токсикантів від днопоглиблюючих робіт, пошкоджень ліній підводних комунікацій, зв\’язку, газо- та нафтопроводів, об\’єктів військового призначення. Потрібно враховувати можливу небезпеку для затоплених об\’єктів - тралення, геологорозвідувальних робіт та особливо розробок морського дна, ліній інтенсивного судноплавства, рибальства.

Конвенцією про заборону розробки, виробництва, накопичення і використання хімічної зброї, що підписана і ратифікована Україною [6], затоплені залишки старої хімічної зброї періоду Другої світової війни класифікуються за п.2 статті III і за п. 17 статті IV як стара хімічна зброя, що була скинута в море до 01.01.85 р. Поводження з нею має нормуватися згідно екологічного законодавства країни.

Згідно з міжнародними угодами /6,8/, токсиканти, які затоплені до 1985 року і класифіковані за п.2 статьи III и за п. 17 статьи IV Конвенції про заборону хімічної зброї, мають бути знешкоджені до квітня 2007 року. Проте невідомо скільки ще буде знайдено затоплених залишків війни.

Література

1. Александров В.Н. Отравляющие вещества. М.: 1969.- С. 96-127.

2. Принципы и методы оценки токсичности химических веществ // Ч. 2.(6).-Женева.: ВОЗ.-1981.77с.

3. Лисичкин Г.В. Химическое оружие на дне моря. М.: Химия и жизнь. 1994.- №6. С. 15-21

4. Fraize W.E., Culter R.M., Fianagan G.F. The probabilistic treatment of potential acoldents: what are the relative risks of lethal chemical agent releases to the atmosphere//Environ Prof. –1989.- 1f, N 4.-P. 297-314.

5. Games S.A\’. Disposing of chemical weapons\’: a desired end in search of an acceptable means // Enviroп.Prof. –1989. -II, N 4.-P. 279-290.

6. Конвенция о запрещении разработки, производства, накопления и использования химического оружия. Київ.: Хім. пром. України. 1994,- №2. С. 9-10.

7. Глуховский И.В., Глуховский В.В., Овруцкий В.М., Шумейко В.Н., Киселевская А.Р. Современные методы обезвреживания, утилизации и захоронения токсических отходов промышленности. Киев: Минэкобезопасность. ГИПК, 1996.- С. 61-63.

8. IUPAC (Official Journal of the International Union of Pure and Applied Chemistry), Yol.74, No.2, Feвruary 2002.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.