Форма заявки на дилерство

Название компании

Фактический адрес компании

Территория продвижения продукции

Дополнительный офис, если есть

Контактная информация офиса

Заказ товара

Количество:

Цена:

руб.

Контакты

закрыть
Товар добавлен в корзину!
Перейти в корзину
Продолжить покупки

к.т.н., доц. Стенина Е.И.,
Уральский государственный лесотехнический университет

На потребительском рынке представлен широкий спектр антисептиков, среди которых водорастворимые мышьяксодержащие препараты являются средствами защиты древесины, эксплуатирующейся в жестких условиях.

Основным мировым производителем  мышьяксодержащих препаратов являются США, где по данным Американского института охраны леса в 1994г. 80 % от всего объема переработанной древесины обрабатывались биоцидами группы ССА, основными компонентами которых являются хром (Cr), медь (Cu), мышьяк (As). Из 55 антисептиков этой группы, зарегистрированных к концу ХХ века, 50 – европейских. Отечественным консервантом группы ССА является антисептик УЛТАН. До сих пор неутихающие споры о целесообразности применения для биозащиты древесины препаратов, в своем составе содержащих соединения мышьяка, делают необходимым детальное рассмотрение вопросов воздействия этого элемента на организм человека и теплокровных, особенностей кругооборота его в биосфере, безопасности и экологичности соответствующих производств, а также утилизации их отходов.

Мышьяк является одним из старейших и, как показала практика, наиболее эффективным консервантом древесины. Мировой опыт применения его в качестве биоцида насчитывает более 250 лет [1]. Возникшая в 70…80-х годах ХХ в. арсенофобия, как отмечает Н.И. Копылов, базировалась на сомнительных данных, чрезмерном и непродуманном увлечении мышьяковыми препаратами и, зачастую, пренебрежительным отношении к правилам техники безопасности и охраны окружающей среды. Это в конечном итоге привело к резкому спаду применения данных соединений во многих областях техники, сельском хозяйстве, медицине [2].

В последние годы разработано несколько системных подходов на основе различных классификационных признаков элементов. Так В.С. Гамаюрова [3] отмечает, что мышьяк может быть отнесен к рассеянным элементам, присутствующим во всех сферах окружающей среды, который не накапливается в воздушной, водной и биологических сферах, имеет низкий индекс аккумуляции в почве и среднюю или низкую подвижность в среде. Накопление мышьяка в пищевой среде отсутствует, поэтому отравление им из-за употребления продуктов, в том числе морских, не возможно, но потенциально существует вероятность интоксикации питьевой водой с большой концентрацией арсенитов.

Е.А. Вулсон [4] предложил схему кругооборота мышьяка в биосфере, основанную на представлении, что соединения этого элемента в почвах и отложениях существуют в динамическом равновесии с окружающей средой, которое находится под влиянием комплекса изменяющихся факторов. Среди них – естественное содержание мышьяка в различных подсистемах окружающей среды (почве, воде, биоте, отложениях); скорости миграции соединений между данными подсистемами и внутри них; формы соединений; нагрузки, изменяющей состояние равновесия, и т.д. Доминирующими процессами называются адсорбция и десорбция мышьяка почвами и донными отложениями.

В классификационном ряду опасных загрязняющих веществ мышьяк занимает предпоследний (VII) класс, после фторидов (VI класс), углеводородов нефти и оксида углерода (V класс), ртути, свинца и диоксида углерода (IV класс) [5]. В таблице Харриса [6], составленной на основании индекса опасности для окружающей среды, который учитывает как токсичность элемента, так и степень его подвижности в окружающей среде, As занимает последнее место:

Hg     >      Cd  > Cu >  Pb  > Zn  > Se  > As

40…1600     13      9         7      4,6     0,7    0,7

До недавнего времени однозначно считалось, что мышьяк обладает токсичным кумулятивным действием, накапливаясь в тканях организма. Однако многочисленные исследования последних десятилетий опровергают этот тезис. Ранее выдвинутое мнение о концерогенности соединений мышьяка также подвергнуто сомнению, т.к. оно основывалось на косвенных выводах и детально не изучалось [3, 7]. Часть соединений этого элемента, подвергнувшихся исследованию, не являются первичными канцерогенами и эффективно применяются при лечении хронических форм лейкемии [7].

В производственных условиях острые отравления мышьяком происходят вследствие грубых нарушений техники безопасности или аварийных ситуаций. Эти случаи достаточно редки и происходят, как показала практика, в основном на металлургических заводах [2].

Безопасность использования мышьяковых консервантов подтверждается многочисленными медицинскими наблюдениями за здоровьем рабочих, занятых на предприятиях, производящих мышьяковые антисептики и обрабатывающих пропитанную ими древесину. Так по выводам В. Валдвина [8] у работников, занятых на данном производстве, не было обнаружено профессиональных заболеваний, что подтверждает надежную фиксацию этих веществ в древесине в нетоксичной форме и высокую безопасность процесса в целом при условии соблюдения основных санитарно-технических требований.

Технологический процесс обработки древесины данными препаратами является многооборотным, основанный на поддержании необходимого объема пропиточного раствора за счет пополнения свежими порциями, что исключает слив отработанной жидкости, но при этом возможны следующие виды производственных отходов: шлам из пропиточных емкостей, твердые осадки, загрязненный воздух и тара из-под антисептика.

Одноразовая тара подлежит сжиганию в котельных, оборудованных фильтрами, а многооборотная – многократному промыванию водой, которая в дальнейшем используется для приготовления пропиточного раствора.

При длительном хранении растворов препаратов группы ССА на стенках емкостей возможно образование твердого осадка оксида меди и арсенатов меди и хрома, который целесообразно собирать, высушивать и в дальнейшем обрабатывать серной кислотой. В результате чего получается медный (CuSO4 * 5H2O) и хромовый  купорос в концентрированном виде, в который в определенном соотношении добавляется мышьяковая кислота H3AsO4. В результате образуется начальный продукт, который используется для приготовления новых порций пропиточного раствора.

Как показали исследования, в воздухе мышьяк может находиться в виде аэрозольной, состоящей на 32%  из грубой и на 68 % из тонкой фракций, а также газовой составляющей. Последняя составляет лишь 0,1…0,5% от общего содержания в атмосфере [9], поэтому этот элемент не накапливается в воздухе, а оседает с пылью и вымывается с дождями. Время пребывания As в воздушной среде составляет 9 дней [10].

Важнейшим условием выброса в атмосферу промышленных отходящих газов является отсутствие в них арсина (AsH3), который примерно в 60 раз токсичнее арсенатов. Отравление мышьяковистым водородом (арсином) всегда происходит неожиданно [11]. Образование арсина возможно в результате следующих реакций [2]:

As2O3+6Zn+12HCl=6ZnCl2+2AsH3+3H2O;

As2O3+6Zn+12H2SO4=6Zn SO4+2AsH3+3H2O;

2Na3As+3H2O=3Na2O+2AsH3;

2AsAl+6H2O=2AsH3+2Al(OH)3

Данное обстоятельство обуславливает необходимость очищения мышьяксодержащих аэрозолей перед выбросом в атмосферу в адсорбционных фильтрах, а также исключения возможности сброса промотходов в воду и затапливаемые грунты.

Фактором, определяющим ядовитость соединений мышьяка, по мнению В.С. Гамаюровой [3], может быть растворимость в воде: нерастворимые и малорастворимые соединения органической и неорганической природы, как правило, имеют низкую токсичность. Учитывая, что шлам, образующийся в процессе консервации древесины УЛТАНом, содержит соли меди и чрезвычайно труднорастворимые арсенаты меди и хрома, можно сделать вывод, что данный вид отхода является малотоксичным.

С целью снижения вымывания мышьяка при очистке шламов возможно дополнительно вводить оксид кальция, в результате чего образуется арсенат кальция [12]. Добавка более 5 % извести в 200…500 раз снижает переход мышьяка из отходов в грунтовые воды, водоемы и почву [13].

Остаточный мышьяк шламов, как правило, в виде арсенатов, или выщелачивается в подпочву, или адсорбируется оксидами металлов (в основном аморфными композициями железа, алюминия, а также магния, марганца и др.) и переходит в малорастворимые комплексные соли. Грунты с повышенным содержанием активного железа связывают мышьяк в устойчивую структуру (Fe-As), когда этого железа не достаточно, то основное количество данного элемента взаимодействует с активным алюминием и обменным кальцием. Сорбция арсенатов возрастает с повышением содержания в почве глины, состоящей главным образом, из активного железа и алюминия, и сопровождается медленным установлением равновесия, снижением растворимости арсенатов и стабилизацией связанных форм [14]. Данные обстоятельства необходимо учитывать при выборе мест захоронения мышьяксодержащих шламов.

Сорбция арсенат-ионов коллоидными частицами почвы, мицеллами, содержащими железо и алюминий, делает этот элемент малодоступным для всасывания и ограничивает поступление его в биологическую среду, поэтому содержание As в растениях не эквивалентно его концентрации в грунте [15]. Биоокисление и биометилирование с участием бактерий являются основными процессами, определяющими удаление мышьяка из почвы и препятствующими его накоплению [3]. Полупериод сохранения в почве арсенатов составляет 6 лет, кислот МАК и ДМАК – 5,2…5,6 лет, элементарного мышьяка – 6,5±0,4 года [14]. Индивидуальные особенности почв (содержание органических соединений, влажность, температурный режим) и внешние природные условия, способствующие микробиологическим процессам, ускоряют удаление соединений As.

По мнению зарубежных специалистов, значительный рост использования мышьяксодержащих антисептиков произойдет в начале ХХI из-за их высокой защищающей способности и технологических качеств, меньшей стоимости, и, как показывают последние исследования, не столь однозначной опасности.

Библиографический список

1. Беленков, Д.А. Защита древесины от гниения – достойное внимание [Текст] /Д.А. Беленков// Лесной комплекс. 2002. № 1. С. 34-39.
2. Копылов, Н.И. Мышьяк [Текст] /Н.И. Копылов, Ю.Д. Каминский// новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2004. 363 с.
3. Гамаюрова, В.С. Мышьяк в экологии и биологии [Текст] /В.С. Гамаюрова// М.: Наука, 1993. 208 с.
4. Woolson, E.A. [Текст] /E.A. Woolson// Environ. Health Perspect. 1977. Vol.19. Р. 73.
5. Bignoli, G. [Текст] /G. Bignoli, E. Sabbioni// Environ. Monit. and Assesment. 1984. Vol. 4. № 1. P. 53.
6. Труды ин-та лесохозяйственных проблем и химии древесины АН ЛатвССР [Текст] Рига: 1961. № 23. С. 115.
7. Frost, D.V. [Текст] /D.V. Frost// Fed. Proc. 1967. Vol.26. № 1. P. 194.
8. Baldwin, W.J. Arsenic: industrial, biomedical, environmental perspectives/ Proc. Arsenic symp. Gaithersburg. 1981 [Текст] / W.J. Baldwin, Ed. W.H. Lederer, R.J. Fensterhein // N.Y.: Van Nostrand Reinhold, 1983. P. 99-111.
9. Tanaka, S. [Текст] /S. Tanaka, M. Kaneko, Y. Hashimoto// J. Chem. Soc. Jap. Chem. And Indastr. Chem. 1984. Р. 637 (цит. по: РЖХим., 1984, 19И532).
10. Woolson, E.A. Arsenical pesticides[Текст] /E.A. Woolson // Wash. (D.C.): Amer. Chem. Soc., 1975. Р. 97.
11. Крейтус, А.Э. Возможности производства и применения мышьяковых антисептиков для защиты древесины и других материалов от биоповреждений [Текст]: Тез. докл. науч-техн. конф. /А.Э. Крейтус, Н.А. Русиня, И.В. Андорсоне, Х.Я. Лачинский // Свердловск: Урал.лесотех. ин-т. 1988. с. 30-31.
12. Аршинников, В.А. Профилактика и защита при работе с мышьяковыми материалами [Текст] /В.А. Аршинников, А.А. Розловский, В.А. Богданов и др.// М.: Цветметинформация, 1975, № 11. С. 58.
13. Бузур-Оол, Д.Б. [Текст] /Д.Б. Бузур-Оол, Б.В. Вольфцун, Б.Д. Шимит// Цветные металлы, 1968, № 1. С. 42.
14. Woolson, E.A. [Текст] /E.A. Woolson, J.H. Axoley, P.C. Kearney// Soil. Sci. Soc. Amer. Proc. 1971. Vol.35. № 9. Р. 938.
15. Мышьяк: Гигиенические критерии состояния окружающей среды [Текст] Женева: ВОЗ, 1985. Т.18. 185 с.