Сжигание отходов и здоровье человека. Краткий обзор (вместо введения и предисловия)

Список сокращений

 

ARSDR

NRC - Национальный исследовательский совет при Академии наук США

RIVM

ГХБ – гексахлорбензол

МАИР – Международное агентство по исследованию рака

МПБО – завод по механической переработке бытовых отходов

МСЗ - мусоросжигательный завод

НИЦПУРО – Научно-исследовательский центр по проблемам управления ресурсосбережением и отходами

ОВОС – оценка воздействия на окружающую среду

ПАУ – полиароматические углеводороды

ПВХ - поливинилхлорид

ПХБ – полихлорированные бифенилы

ПХДД – полихлорированные дибензодиоксины

ПХДФ – полихлорированные дибензофураны

ПХН – полихлорированные нафталины

РАН – российская академия наук

ТБО – твердые бытовые отходы

ТХДД – тетрахлор дибензодиоксин

ТХДФ - тетрахлордибензофуран

 

Глава 1. Влияние МСЗ на здоровье людей

 

Влияние МСЗ на здоровье человека, в первую очередь из-за выбросов в атмосферу опасных веществ, таких как диоксины и полиароматические углеводороды (ПАУ), вызывает серьезную тревогу. Воздействию этих веществ подвергаются как работники МСЗ, так и население прилегающих к ним территорий.

В отчете, опубликованном в 2000 г. Национальным исследовательским советом (NRC), который является отделением Национальной академии наук и был образован, как орган, консультирующий правительство США, говорится, что воздействию выбросов МСЗ могут подвергаться не только перечисленные ниже группы населения: «Стойкие органические загрязнители (СОЗ), такие как диоксины и фураны, а также ртуть, могут распространяться на расстояния, значительно превышающие территории не только районов, но и стран, в которых они производятся… Пищевые продукты, произведенные в непосредственной близости от МСЗ, могут поступать как на местные, так и на удаленные рынки сбыта. Таким образом, население, не проживающее вблизи от источников загрязнения, также подвергается их негативному воздействию.

Потенциальный эффект воздействия тяжелых металлов и СОЗ может проявляться в районах, значительно удаленных от МСЗ. СОЗ способны распространяться на значительные территории, претерпевать химические и физические изменения, несколько раз проходить через почву, воду, продукты питания. Таким образом, постоянно увеличивающийся пресс воздействия МСЗ на широкие слои населения заслуживает самого серьезного и пристального внимания».

 

Воздействие выбросов МСЗ на здоровье их работников

 

Пути воздействия

 

Работники МСЗ подвергаются особому риску воздействия выбросов, так как летучая зола, оседающая на их одежде и открытых частях тела, содержит значительные количества диоксинов и других токсичных веществ. Риск возрастает при проведении процесса очистки печей. Выдаваемые при этом средства защиты предохраняют дыхательную систему, но не защищают от проникновения диоксинов через кожу.

NRC отмечает: «В основную группу риска входят операторы и рабочие, отвечающие за сбор и транспортировку золы».

 

Диоксины

 

Ряд исследований показал наличие высоких концентраций диоксинов, содержащихся в воздухе производственных помещений МСЗ. Другие исследования отмечали повышенные уровни диоксинов в крови сотрудников.

Исследования, проведенные, например, на МСЗ в США, которые используют смешанные виды топлива, показали, что рабочие подвергались воздействию диоксинов, уровни содержания которых в воздухе производственных помещений значительно превышали фоновые уровни и уровни концентраций диоксинов в окрестностях завода. Исследования, проведенные в 1992 г. Национальным институтом профессиональной безопасности и здоровья (National Institute for Occupational Safety and Health – NIOSH) на трех МСЗ показали, что концентрации диоксинов в воздухе производственных помещений во время изъятия золы превышали нормы, допустимые техническими характеристиками средств защиты, используемых рабочими.

В 2000 г. в Японии было доказано, что уровни содержания диоксинов в крови работников одного МСЗ в 3,7 раза превышали средний уровень их содержания в крови местных жителей, вовлеченных в другие сферы производства. МСЗ, проработав с 1988 по 1997 г., был закрыт по причине высокого уровня содержания диоксинов в его выбросах. Было обследовано 54 работника завода. Общие уровни диоксинов в их крови колебались от 13,3 до 806 пг/г, при среднем значении 93,5 пг/г в липидной фазе. Летучая зола была отмечена как еще один фактор риска: рабочие, отвечающие за ее изъятие, имели самые высокие уровни содержания диоксинов. Средний уровень содержания диоксинов в крови сотрудников завода, не контактирующих с золой был 34,2 пг/г. Уровень содержания диоксинов в крови жителей населенных пунктов, находящихся в 2 км от завода, которые были выбраны в качестве контрольной группы, составлял 25,3 пг/г.

В исследованиях, проведенных в Германии в 1991 г., уровень диоксинов определялся в смешанной пробе крови, взятой у 56 мужчин, работающих на МСЗ. Результаты сравнивали с результатом анализа смешанной пробы крови контрольной группы мужчин, никогда не работавших на МСЗ и не подвергавшихся прямому воздействию токсичных веществ.. Уровень диоксинов в крови рабочих завода на 30% превышал аналогичный уровень у мужчин из контрольной группы. Отдельно определялись уровни дибензофуранов (103 пг/г у рабочих завода против 47 пг/г у мужчин из контрольной группы). Уровень производных диоксинов в крови рабочих завода соответствовал их уровню в обследованных пробах летучей золы и шлаков.

Наблюдения за 2 рабочими после их увольнения с одного из МСЗ в Японии, показали, что диоксины в их крови определялись и через 7 лет после их увольнения. Концентрации диоксинов при этом были очень высокими (360 пг/г и 278 пг/г в липидной фазе). Для сравнения, средний уровень содержания диоксинов в крови японцев составляет 24 пг/г. В крови жены одного из рабочих также были обнаружены высокие концентрации диоксинов – 98 пг/г. Было высказано предположение, что уровень диоксинов в ее крови связан с воздействием стойких загрязняющих веществ, адсорбированных одеждой ее мужа, которому она подвергалась во время стирки.

 

Тяжелые металлы

 

В 1992 г. NIOSH исследовал уровни тяжелых металлов производственных помещений 3 МСЗ в Нью-Йорке. Во время очистки электрофильтров концентрации алюминия, мышьяка, кадмия, свинца и никеля превышали технические нормы защитных средств, используемых рабочими.

 

Биоиндикаторы

 

В 1992 г. был проанализирован широкий спектр органических соединений в крови и моче 53 рабочих МСЗ Германии и сравнен с составом крови и мочи 431 человека контрольной группы. Исследование показало повышенные уровни содержания в моче рабочих заводов гидроксипирена, который, является надежным индикатором содержания в организме полиароматических углеводородов.

В 1981 г. было исследовано содержание в моче рабочих МСЗ тиоэфиров, являющиеся конечными продуктами распада бензола и полиароматических углеводородов. Тиоэфиры используются для определения уровней содержания этих веществ в организме. Трое рабочих печей обследовались до начала работ и по их окончании. Результаты сравнивали с результатами анализов мочи рабочих, не вовлеченных в процесс очистки печей. Исследования показали значительное повышение уровней тиоэфиров в моче рабочих печей в конце рабочего дня. Уровни тиоэфиров в моче рабочих печей также превышали уровни тиоэфиров в моче остальных рабочих.

 

Воздействие на здоровье

Смертность

 

Проведенное в 1989 г. исследование историй болезни 176 работников шведского МСЗ, проработавших на нем не менее 1 года в период с 1920 по 1985г., показало, что содержание загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны МСЗ значительно превышали содержание загрязняющих веществ в воздухе рабочей зоны современных заводов. Исследование выявило значительный рост случаев заболеваемости ишемической болезнью сердца среди рабочих завода. Статистически достоверный рост заболеваемости ишемической болезнью сердца наблюдался у рабочих МСЗ со стажем работы более 40 лет.

Исследование также показало, что вероятность смерти рабочих завода от рака легких в 3,5 раза выше средненациональной вероятности смерти от этого заболевания, и в 2 раза превышает вероятность смерти от рака легких среди жителей близлежащих районов. Длительность воздействия выбросов и продолжительность латентного периода говорят о том, что именно влияние СОЗ в выбросах МСЗ стали причиной смерти от рака легких. В ином случае, аналогичный уровень смертности мог быть достигнут только при интенсивном курении 100 % рабочих завода. Отмечалось, что особым фактором воздействия на легкие являются полициклические органические вещества, такие как полиароматические углеводороды.

Наблюдалось также увеличение в 1,5 раза вероятности смерти от рака пищевода. Исследование само по себе не доказывало существования зависимости между смертностью от рака пищевода и длительным воздействием на организм СОЗ в выбросах МСЗ. Однако эта зависимость косвенно подтверждалась исследованиями, проведенными среди рабочих гаражей, газовщиков и трубочистов, также подверженных интенсивному воздействию продуктов горения. Было доказано, что курение и употребление алкоголя не оказывали существенного влияния на заболеваемость этих групп населения раком пищевода.

 

Заболеваемость

 

Существует статистически достоверная зависимость между концентрацией диоксинов в крови, превышающей 100 пг/г, и заболеваемостью гиперлипидемией, а также корреляция между повышенными уровнями диоксинов и аллергией. Однако эти диагнозы ставились на основании устных сообщений обследуемых рабочих и не были подтверждены врачебным освидетельствованием.

В 1992 г. было организовано обследование 86 работников МСЗ США. Рабочие были разделены на две группы, в одну из которых входили рабочие, подвергавшиеся сильному воздействию выбросов, во вторую – не контактирующие с ними. Заболеваемость дыхательных путей у рабочих первой группы отмечалась на 19% чаще, чем у рабочих второй группы.

В 1999 г. известный американский ученый Арнольд Шехтер провел обследование 2 работников японского МСЗ, где применялись устаревшие технологии, через несколько лет после их увольнения, и обнаружил в их крови высокие уровни содержания диоксинов. Один из рабочих, имеющий концентрацию 360 пг/г, страдал от хлоракне – специфического заболевания кожи, вызываемого повышенным уровнем содержания диоксинов, второй, с концентрацией 278 пг/г, не имел хлоракне, но лечился от рака желудка неизвестной этимологии.

 

Диоксины и полихлорбифенилы

 

В 2000 г. в Испании было опубликовано исследование крови жителей окрестностей нового МСЗ в г. Матаро (Испания) до введения его в строй в 1995 г. и через 2 года после начала функционирования. Определялся уровень диоксинов в смешанных пробах крови 104 человек, проживающих на расстоянии от 0,5 до 1,5 км от завода, и 97 человек, проживающих на расстоянии от 3,5 до 4,0 км. В 1995 г., до начала работы завода уровни диоксинов в смешанных пробах крови каждой из групп составляли 13,5 и 13,4 пг/г соответственно. В 1997 г. уровень диоксинов в пробах крови обеих групп увеличился на 25%, а уровень полихлорбифенилов – на 12%. При повторном анализе уровень диоксинов оказался повышенным в пределах 10-15%. Повышение уровня диоксинов в крови не зависело от расстояния до завода и авторы исследования связывают этот факт с деятельностью МСЗ. Выбросы завода содержали 0,98-2,5 нг/м³.

Известно об увеличенной в 2 раза частоте заболеваемости раковыми заболеваниями населения, проживающего вблизи одного из МСЗ в Японии. Уровни диоксинов в крови 13 женщин и 5 мужчин, проживающих в 2-километровой зоне этого МСЗ, значительно превышали фоновые уровни.

Уровни диоксинов в крови 10 фермеров, проживающих вблизи МСЗ в Дербишире (Великобритания), функционировавшего до 1991 г., были сравнены с фоновыми уровнями диоксинов крови жителей Германии, поскольку ученые Великобритании не обладали в то время данными аналогичных исследований среди своего населения. Уровни диоксинов в крови 3 фермеров (49, 85 и 95 пг/г) немного превышали или оказывались на верхней границе фоновых показателей. У остальных 7 человек содержание диоксинов было намного выше фоновых уровней и составляло 137-291 пг/г.

В 1998 г. анализировались уровни ПХБ в крови 348 детей от 7 до 10 лет, проживавших вблизи МСЗ в Германии. Полученные результаты сравнивались с результатами анализов крови группы детей из другого аналогичного района и с результатами, полученными в контрольной группе из района с низкой степенью промышленной нагрузки. У детей, проживающих вблизи опасного промышленного предприятия, наблюдалось статистически достоверное увеличение в крови концентраций изомеров ПХБ-170 и ПХБ-180 и заметно возросшая частота определения в крови ПХБ-183 и ПХБ-187.

 

Тяжелые металлы

 

В 1998 г. было прослежено изменение уровня ртути в волосах 113 жителей окрестностей МСЗ в Финляндии за период с 1984 до 1994 г. Отмечено, что уровни содержания ртути в волосах рабочих завода повысились намного более значительно, чем уровни ртути в волосах местных жителей.

 

Биоиндикаторы

 

Обследование, проведенное в 1997 г. детей в возрасте от 7 до 10 лет, проживающих в окрестностях недавно построенного МСЗ в Испании, и детей в возрасте от 7 до 10 лет, проживающих вне зоны его влияния, показало, что уровень тиоэфиров (биоиндикаторов присутствия в организме полиароматических углеводородов), в моче детей первой группы значительно выше. Эти данные являются более достоверными, чем результаты аналогичных исследований у взрослого населения, так как в этом случае отсутствуют дополнительные факторы, такие, как курение и профессиональные заболевания.

Исследования показали, что у детей курящих родителей количество тиоэфиров в моче повышалось независимо от расстояния проживания от МСЗ.

 

Онкологические заболевания

 

Международное агентство по исследованию рака (МАИР/IARC) рассматривает в качестве канцерогенов кадмий, полиароматические углеводороды, диоксины и некоторые другие вещества, входящие в состав выбросов МСЗ. Большинство исследований, посвященных изучению рака, показали связь между уровнем заболеваемости и многолетним проживанием вблизи МСЗ. Проживание заболевших вблизи МСЗ в течение продолжительного периода времени было непременным условием исследований, так как латентный период большинства раковых заболеваний может длиться многие годы.

Саркома мягких тканей и лимфома (Non-Hodgkin’s Lymphoma)

 

В пресс-релизе Министерства окружающей среды Франции (1998 г.) приводились данные о том, что 71 французский МСЗ выделял в атмосферу более 10 нг/м³ диоксинов, а завод «Бесканцон», расположенный в восточной Франции и функционирующий с 1971 г., выделял 16 нг/м³ диоксинов. Исследования, проведенные рядом с этим заводом, показали зависимость частоты заболеваемости лимфомой и саркомой мягких тканей от расстояния между заводом и местом проживания заболевших. Район был поделен на 26 зон. Было изучено 803 случая заболевания лимфомой и 110 случаев заболевания саркомой мягких тканей, зарегистрированных с 1980 по 1995 г.г. Исследование показало статистически достоверный рост заболеваемости в 2 ближайших к МСЗ зонах. Было отмечено 44 %-ое увеличение количества случаев заболевания саркомой мягких тканей и 27 %-ое увеличение количества случаев заболевания лимфомой по отношению к уровню заболеваемости в остальных 24 зонах.

Рак легких

 

В Триесте (Италия) проводились исследования, посвященные влиянию на уровень заболеваемости раком легких различных промышленных предприятий (верфи, сталелитейный завод и МСЗ), а также загазованности городского центра. Исследования показали, что на развитие рака легких наибольшее влияние оказывает проживание вблизи городского центра и около МСЗ.

Суть метода исследований состояла в определении количества умерших от рака и сравнении его с количеством умерших от других причин. В периоды 1979-1981 гг. и с 1985-1986 гг. от рака легких умерло 755 мужчин. Исследование включало анализ сопутствующих факторов (курение, возраст, возможное влияние канцерогенов на рабочем месте).

Результаты показали статистически достоверную зависимость количества случаев смерти от рака легких от проживания вблизи МСЗ. Количество случаев смерти от рака легких у мужчин, проживающих недалеко от МСЗ, в 6,7 раза превышало количество случаев смерти от рака легких мужчин, проживавших в других районах. Количество случаев смерти от рака легких у мужчин, проживающих недалеко от центра города, превышало количество случаев смерти от рака легких мужчин, проживавших в других районах в 2,2 раза.

Рак гортани

 

Исследования по раку в районе МСЗ в Чарнок Ричард (Великобритания), проведенные в 1980-х годах показали, что заболеваемость раком гортани по мере приближения к заводу увеличивалась.

Рак печени и другие виды рака

 

В 1996 г. были проведены эпидемиологические исследования среди населения, проживающего вблизи МСЗ Великобритании.

При помощи национальной системы регистрации случаев заболеваемости раком были изучены данные о смерти 14 млн. человек, в 1974-1987 г.г. проживавших в пределах 7,5-километровых зон от 72 МСЗ. Результаты показали статистически достоверный рост заболеваемости раком печени, желудка, прямой кишки и легких у населения районов, прилегающих к МСЗ с уменьшением числа случаев заболеваемости по мере удаления от них. Наибольший рост наблюдался в случаях заболеваемости раком печени. Так, у людей, проживающих в пределах километровой зоны от МСЗ, наблюдался 37% рост количества случаев заболеваемости этим видом рака (23 случая).

Онкологические заболевания у детей

 

В 2000 г. были опубликованы результаты исследований влияния МСЗ Великобритании на здоровье детей, проживающих в их окрестностях. Были использованы данные 1974-1987 гг., полученные в окрестностях 72 МСЗ (в исследовании использовались те же данные, что и в предыдущем разделе), и данные 1953-1980 г.г., полученные в окрестностях 307 заводов по сжиганию медицинских отходов. В исследовании применялся новый более точный метод, учитывающий расстояние от МСЗ до места рождения, а также места смерти ребенка в случае изменения адреса его проживания. Результаты показали увеличение количества случаев рака у детей, рожденных около МСЗ.

Организм на начальной стадии развития наиболее чувствителен к влиянию токсинов. Их воздействие на плод и ребенка в первые месяцы жизни впоследствии могут привести к серьезным нарушениям, включая развитие раковых заболеваний. Исследование показало, что заболеваемость раком в большей степени зависит от близости ребенка к МСЗ в первые месяцы его жизни, чем в более позднем возрасте. У детей, рожденных в пределах 5 км от МСЗ вероятность смерти от рака возрастала в 2 раза по отношению к среднему уровню.

 

Респираторные заболевания

 

МСЗ выделяют значительные количества SO₂ и NO₂. Продолжительное воздействие этих веществ оказывает отрицательное влияние на состояние дыхательной системы. Кроме того, в состав выбросов МСЗ входит твердая фракция, в отношении которой доказано ее отрицательное воздействие на дыхательные пути.

В 1993 г. было проведено обследование жителей окрестностей завода по сжиганию опасных отходов в Северной Каролине (США). Был отмечен рост количества жалоб на различные симптомы заболеваний дыхательных путей. Обработав данные о сопутствующих факторах влияния (возраст, пол, приверженность к курению), ученые показали девятикратное увеличение количества обращений в медицинские учреждения с одышкой и кашлем и двукратное увеличение количеств обращений с другими респираторными заболеваниями по сравнению с жителями районов, расположенных дальше от МСЗ. Кроме того, у жителей окрестностей завода отмечались головокружения, боль в груди, отсутствие координации движений. [1]

Исследование, проведенное среди детей на Тайване, показало зависимость между проживанием вблизи завода по переработке кабелей путем выжигания оплетки и возникновением легочных заболеваний. Было обследовано 92 ученика начальной школы. Результаты сравнивались с результатами обследования контрольной группы, состоящей из 86 детей. Содержание SO₂ и NO₂ в районе исследования значительно превышало их содержание в городе. Анкетирование, проведенное среди детей, не показало различий в частоте возникновении респираторных заболеваний. Однако, увеличенный объем вдыхаемого за 1 секунду воздуха чаще встречался у детей, проживающих вблизи завода (17,5%), чем у детей контрольной группы (3,2%). Дальнейшие исследования легочной функции с применением метахолиновой провокации (фармакологический тест для определения бронхиальной реактивности), показало положительную реакцию в 9 из 26 случаев у детей группы риска против 1 из 26 случаев у детей контрольной группы.

Исследования, проведенные в штате Техас (США), показали статистически достоверное увеличение количества обращений с симптомами респираторных заболеваний среди жителей, проживающих недалеко от МСЗ по сравнению с жителями других районов.

Врожденные уродства

 

Исследование, проведенное в Амстердаме, показало увеличение количества рождений детей с волчьей пастью у жителей окрестностей полигона, на котором с 1961 по 1969 г. сжигались химические отходы. В окрестностях полигона число аномалий составляло 2,5 на 1000 новорожденных при 1,2 на 1000 новорожденных на контрольном участке.

Другое исследование, проведенное в Бельгии, дало основания связать появление детей с врожденными уродствами и проживание их матерей с подветренной стороны от МСЗ. Известно, что диоксины вызывают рождение мышат с нарушениями в строении жесткого неба. Авторы исследования предположили, что появление на свет детей с волчьей пастью имеет те же причины.

Вспышка врожденных аномалий была зарегистрирована в городе Неерланд, расположенном в регионе Вилриик (Бельгия). Округрасположен между 2 МСЗ, один из которых находился на расстоянии 1200, а другой – на расстоянии 800 м. По количеству диоксинов в атмосфере район Вилриик был одним из самых неблагополучных во Фландрии, поэтому правительство Бельгии настояло на проведении там научных исследований.

Исследование, проведенное в Неерланд показало, что в этом районе появляется в 1,26 раз больше детей с врожденными уродствами по сравнению с Бельгией в целом. В то же время, количество детей с врожденными уродствами у женщин, постоянно проживающих в Неерланд, было больше, чем у женщин, рожавших в тех же клиниках но постоянно проживающих в других районах.

В связи с обеспокоенностью здоровьем населения, оба завода были закрыты в ноябре 1997 г.

 

Гормональные нарушения

 

В 1998 г. были сравнены тироидные гормоны в крови детей, проживавших вблизи МСЗ в Бейбешейме (Германия), имеющего лицензию на сжигание ПХБ, с образцами крови детей контрольной группы. В первой части исследований определялись тироидные гормоны (cвободный тироксин и трийодтиронин) в крови 671 ребенка в возрасте от 7 до 10 лет. Количества тироксина и, в меньшей степени, трийодтиронина было статистически достоверно ниже у детей, проживавших вблизи МСЗ. Результаты исследований подтвердили заключение о том, что дети, подверженные воздействию токсичных выбросов МСЗ, имеют более низкие уровни тироидных гормонов в крови, негативно сказывающиеся на их развитии

 

Почвы и растительность

Почвы и растительность могут служить индикатором загрязнения атмосферы тяжелыми металлами и диоксинами.

Уровни тяжелых металлов и диоксинов широко используются для описания долговременного воздействия этих веществ на окружающую среду. Исследуя растительность, можно судить также о краткосрочных воздействиях диоксинов.

Диоксины и тяжелые металлы оседают на листьях и частицах почвы, а тяжелые металлы могут проникать в растение также через поры и корневую систему. Диоксины через корневую систему в растение не поступают.

Диоксины

 

Кроме МСЗ существует множество других источников диоксинов. Тем не менее, данные исследований показывают, что в непосредственной близости от МСЗ почвы содержат уровни диоксинов, значительно превышающие фоновые. Кроме того установлено, что концентрации диоксинов уменьшаются по мере удаления от МСЗ, что подтверждает версию о их происхождении.

В исследовании 1996 г. уровни диоксинов в почвах у МСЗ в Испании в 2,1-7,5 раз превышали фоновые показатели. В исследовании почвы с подветренной стороны МСЗ в Японии были обнаружены исключительно высокие уровни содержания диоксинов (252 и 211 пг/г).. Концентрации эти чрезвычайно высоки, так как в промышленно развитых странах Северной Америки и Европы фоновые уровни содержания диоксинов в почве составляют около 3,6 пг/г для сельскохозяйственных районов и 11,9 пг/г для городов. Исследования показали, что высокие уровни диоксинов в почвах достоверно коррелируют с повышением количества случаев заболеваемости раком в районах, прилегающих к заводу.

В 1993 г. было сообщено о повышенных уровнях диоксинов в почвах в районе МСЗ «Шэнкс» в Уэльсе (Великобритания). Максимальные уровни составляли 1740 пг/г. Исследования показали, что повышенные уровни диоксинов образовались в первую очередь за счет случайных выбросов во время транспортировки и захоронения золы. Завод был переоборудован, и по сравнению с 1993 г. уровень диоксинов снизился на две трети. Однако выбросы ПХБ до сих пор составляют 2 нг/м³, при том, что средний уровень по стране в городских районах обычно не превышает 0,5 нг/м³ и лишь в редких случаях достигает 1 нг/м³ В 1998 г. на МСЗ «Монкада», Барселона (Испания), уровень диоксинов в почве составлял 0,06-127,0 пг/г при фоновом уровне для этого региона, равном 9,95 пг/г. Исследования показали также, что МСЗ оказывают влияние на уровень диоксинов в растениях, так как он изменялся по мере удаления от завода – источника выбросов.

Тяжелые металлы

 

Тяжелые металлы, поступающие в окружающую среду с выбросами МСЗ, могут накапливаться в почве, растениях, других живых организмах. По пищевой цепи и через воду они попадают в организм человека. Взрослое население, и в особенности дети, проживающие недалеко от МСЗ, вдыхают тяжелые металлы вместе с пылью и мельчайшими частицами почвы. Кроме того, тяжелые металлы способны проникать в организм человека через кожу.

В 1991 г. исследование почв вокруг МСЗ в Италии показало шестикратное превышение уровней содержания свинца в них по сравнению с фоновыми значениями.. Исследования по определению содержания свинца и кадмия в почвах около МСЗ «Балдови» (Великобритания), проведенные в 1998 г. показали, что завод является основным источником распространения этих металлов на расстояние до 5 км от его территории.

Исследования МСЗ в Бирмингеме (Великобритания), проведенные в 1999 г. показали наличие свинца и кадмия в поверхностной пыли вблизи завода.

Другие исследования показали связь уровней содержания свинца и кадмия в листве деревьев и расстоянием от этого завода. Таким образом, было показано, что даже МСЗ оборудованные современными очистными установками способны выделять в атмосферу значительное количество тяжелых металлов (свинец и кадмий).

Другое аналогичное исследование на МСЗ в Нью-Джерси показало, что уровень содержания ртути в листве деревьев близлежащих территорий зависит от расстояния до этого завода.

Коровье молоко

 

Исследования, проведенные в 90-х гг., показали повышенные уровни диоксинов в молоке коров, в рацион которых входила трава с пастбищ, расположенных вблизи МСЗ.

Исследование, проведенное в Нидерландах в 1990 г., показало повышенные уровни содержания диоксинов в молоке коров (до 13,5 пг/г жира). Это привело к установлению правительством Королевства Нидерланды предельного содержания диоксинов в молоке в 6 пг/г жира. Через некоторое время те же предельно допустимые уровни были установлены в Германии, Австрии и некоторых других странах.

В Великобритании необыкновенно высокие уровни содержания диоксинов в молоке (до 1,9 пг/г цельного молока, что соответствовует 48 пг/г жира) были обнаружены в районе завода по утилизации химических отходов в Дербишире. В 1991 г. этот завод был закрыт.

Более поздние исследования, проведенные в Великобритании, показали, что в окрестностях 2 из 8 МСЗ в 1993-1995 гг. содержание диоксинов в молоке превышало установленную норму (6 пг/г жира). Так, в 1995 г. в молоке, полученном вблизи МСЗ в Бристоле, содержание диоксинов равнялось 6,1 пг/г жира, а в молоке, полученном недалеко от МСЗ в Западном Йоркшире, содержание диоксинов колебалось от 3,1 до 11 пг/г жира. В 1996 г. исследование уровня диоксинов в молоке, полученном на той же территории в Западном Йоркшире показало, что загрязнение остается на высоком уровне. Концентрации диоксинов составляли 1,9-8,6 пг/г жира. Год спустя МСЗ был закрыт из-за несоответствия современным стандартам на выбросы в атмосферу загрязняющих веществ.

 

Выбросы МСЗ

 

Сжигание приводит не к полному уничтожению отходов, а лишь к трансформации в другие виды – выбросы отходящих газов, летучую золу и шлак, которые в тех или иных количествах оказываются на прилегающих к заводу территориях. В случаях использования на заводе воды к перечисленным выше выбросам добавляются жидкие стоки.

Существует всеобщее заблуждение, что вес и объем отходов в процессе сжигания значительно уменьшается. Действительно, вес золы составляет около трети первоначального веса сжигаемых отходов при потере 90% его объема. Однако, эти данные не выдерживают критики при более пристальном изучении процесса. Если суммировать все выбросы МСЗ, их объем превысит первоначальный. Обычно не принимаемый в расчет СО₂, полученный при взаимодействии кислорода с углеродом сжигаемых соединений, увеличивает реальный вес отходов после процесса сжигания. Значительные объемы отходов составляют используемая на производстве вода и ее осадки.

Для сравнения объема отходов до и после сжигания обычно берут объем непрессованных отходов. Современные технологии позволяют снижать объем отходов путем их прессования в 5 и более раз. Если сравнивать объем спрессованных отходов и твердых отходов после сжигания, разница составит всего 45%.

В печи заводов по сжиганию бытового мусора обычно поступает смесь различных отходов, что способствует образованию новых опасных соединений или высвобождению веществ, изначально присутствовавших в связанном состоянии. Например, тяжелые металлы сохраняются в своем первоначальном виде или образуют оксиды, хлориды или фториды.

Состав выбросов МСЗ зависит от сжигаемых материалов. Например, сжигание материалов, содержащих хлорорганические компоненты, приводят к образованию соляной кислоты и диоксинов. Состав выбросов также зависит от систем очистки, применяемых на МСЗ. Однако какая бы система очистки не использовалась, загрязняющие вещества продолжают поступать в атмосферу. Эти вещества включают тяжелые металлы, ряд хлорорганических соединений (диоксины и др.), оксиды азота и серы, соляная кислоты, фтористый водород, углекислый газ. В докладе NRC отмечалось: «…к веществам, оказывающим отрицательное воздействие на окружающую среду и здоровье человека, относятся соединения серы, азота, хлоорганические соединения, токсичные металлы. Особое внимание следует уделять SO_X, CO, NO_X, HCl, свинцу, кадмию, ртути, хрому, мышьяку, бериллию, фуранам и диоксинам, полихлорбифенилам, и полициклическим ароматическим углеводородам…»

В последние годы во многих странах были введены новые стандарты на выбросы в атмосферу загрязняющих веществ, что привело к закрытию или переоборудованию многих МСЗ. Например, в Великобритании из 780 МСЗ, функционировавших в начале 90-х гг. (30 заводов по утилизации бытовых отходов, 700 заводов по утилизации медицинских отходов, 40 МСЗ, принадлежавших химическим компаниям, 6 заводов по утилизации осадков сточных вод, 4 завода по утилизации опасных отходов) к 1999 г. осталось 110. В 2001 г. в Великобритании функционировало всего 12 заводов по сжиганию бытовых отходов. Закрытие и переоборудование МСЗ привело к значительному уменьшению выбросов токсичных веществ в атмосферу.

Исследование, проведенное в Нидерландах, показало, что выбросы в атмосферу диоксинов также значительно сократились. Наиболее совершенные германские технологии, разработанные в начале 90-х годов, позволили уменьшить выбросы в атмосферу в 10 раз.

Несмотря на огромный прогресс, проблема выбросов МСЗ не исчезла полностью, она лишь переместилась в другую плоскость, поскольку теперь большее количество диоксинов поступает в окружающую среду вместе с золой. В 2000 г. Европейское агентство по охране окружающей среды предупреждало, что положительный эффект от снижения выбросов вскоре может быть сведен к нулю вследствие роста объемов сжигаемых отходов. Например, в Великобритании после закрытия ряда МСЗ вследствие их несоответствия современным стандартам, правительство внесло предложение о введении в эксплуатацию 177 новых заводов.

Наиболее тщательно регулируются газообразные выбросы, так как их токсичные компоненты могут распространяться воздушными потоками. Однако другие отходы МСЗ также содержат загрязняющие вещества и, таким образом, могут наносить вред здоровью человека, возможно, менее очевидный, но не менее реальный.

Выбросы в атмосферу

 

Таблица 2.1 Нормативы предельно-допустимых выбросов в атмосферный воздух в ЕС

Вещество	Предельный выброс (мг/м3)
Диоксины	0,1 нг ТЭ/м3
Ртуть	0,05
Кадмий +Таллий	Всего 0,05
Sb, As, Pb, Cr, Co, Mn, Ni, V	Всего 0,5
CO
SO2
Nox
HCl
HF
Частицы

 

Диоксины

 

Полихлорированные диоксины (ПХДД) и полихлордибензофураны (ПХДФ) относятся к группе, включающей более 200 различных изомеров. Наиболее широко известен 2,3,7,8-ТХДД, который считается канцерогеном и самым токсичным веществом, известным человечеству. Диоксины токсичны, устойчивы, способны к накоплению в биологических цепях.

Оказалось, что в выбросах МСЗ присутствуют бромированные диоксины и диоксины, в состав которых входяткак хлор, так и бром, которые расцениваются, как равно токсичные с диоксинами, содержащими хлор. Тем не менее, до сих пор вопросы регулирования выбросов касаются только диоксинов, содержащих хлор.

Образование диоксинов

 

Диоксины являются побочными продуктами многих процессов сжигания в которые вовлечены хлор и его производные. Диоксины присутствуют в выбросах всех МСЗ. Исследования показали, что они могут разлагаться в процессе сжигания и вновь образовываться по окончании этого процесса при изменении температурного режима.

Диоксины, присутствующие в выбросах, в основном являются вновь образованными из хлорбензолов и хлорфенолов, источником которых является ПВХ – типичное составляющее бытовых отходов. Отходы часто содержат диоксины еще до сжигания. Тем не менее, доказано,что в процессе сжигания образуются новые диоксины. Например, анализ балансов масс показал превышение количества диоксинов в продуктах сгорания над их содержанием в бытовых отходах, поступивших на сжигание.

В исследовании, проведенном на восьми МСЗ Испании, были получены следующие результаты. В поступающих отходах содержалось диоксинов в количествах 79,8 г/год, в газообразных выбросах после сжигания - 1-1,2 г/год, в летучей золе – 46,6-111,6 г/год и в золе – 2-19 г/год.