Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕПЫ. Напряженная экологическая ситуация, сложившаяся в городах страны, в числе других причин, определяется неудовлетворительным санитарным состоянием почвы .которая на протяжении исторического пути осуществляет Функцию универсального биологического адсорбента.инактиватора всевозможных загрязнений органической и минеральной природы. Благодаря этой функции почв в пределах биосферы идут процессы самоочишения.которые с большей или меньшей полнотой обеспечивают обезвреживание антропогенных загрязнении, генерируемых населением в сферах быта и производства и выбрасываемых в окружающую среду, отсюда следует, что именно в экосистеме почва - биоценоз действует определяю^чй механизм Формирования, оптимизации и обеспечения продуктивне.ти биосферы (Гончарук Е. и. . Сидоренко г. И. , 1966; Перелыгин В. Н.. 1988; Ковда В. А.. 1987.1989.1990: Gleeel Н. . 1978; ВГШИПЄГ V. . 1985).
в этой связи представляется очевидным, что проблема сбора. удаления. обезвреживания и утилизации бытовых отходов, как составляющая обшей проблемы антропогенного загрязнения окружающей среды, приобрела сегодня острое экологическое, медико-гигиеническое, социальное и экономическое значение, особенно для урбанизированных территорий нашей страны и за рубежом. Пряным следствием ее нерешенности является значительное ухудшение санитарно-гигиенических условии в нвееленных пунктах и вокруг них с существенным РИСКОМ возникновения эпидемических ситуаций, потеря для сельскохозяйственного использования сотен тысяч гектаров дефицитных пригородных земель, деградированных или отведенных под свалки, постоянно увеличивающиеся расходы на размещение и обработку отходов (Сидоренко Г. И. , Перелыгин В. М. . 1981; Гончарук Е. И. , 1990; Zober А. . 1991).
Выражаю глубокую благодарность академику Е. и. Гончаруку, профессору в. Н. Перелыгину. профессору Н. В. Русакову, доценту А. П. Ганину за рекомендации и поношь в подготовке настоящей работы.
По данным Академии коммунального хозяйства, в 1989 году в СССР ежегодно накапливалось около 58 млн т твердых бытовых отходов с годовыми затратами на их удаление свыше 350 млн рублей. Только в крупнейших городах страны Москве и Санкт-Петербурге в год накапливается соответственно 8.5 и 5.0 млн т ТБО. Ежегодный прирост их количества по массе составляет 0.5 х. тогда как по объему такая прибавка исчисляется.как и в большинстве развитых стран.4-б процентами, что втрое превышает скорость естественного прироста населения. Прогноз ежегодного накопления ТБО в СССР на гооо год составлял 67 млн т (Абрамов н. ф. . Проскуряков а.*. .1989; Реймерс Н. Ф. .Роздин И. А.. Лестровой А. П.. 1983; Насlaren V.. 1988; Municipal solid waste characterization.... 1990).
Региональный Директор Европейского бюро ВОЗ д-р J. Е. Asvall подчеркивает: ".. .влияние на здоровье неправильного управления твердыми отходами сказывается, главным образон. на стадиях их переработки и депонирования. Приемлемыми здесь являются три основных метода: сжигание, компостирование и размещение на санитарных свалках (полигонах) - методы.способные не входить в противоречие с потребностями обшественного здоровья... . другим существенным аспектом проблемы отходов является потребность в их реииклинге и восстановлении ресурсов" (Urban solid waste management. WHO. 1991).
При выборе метода обезвреживания ТБО следует ориентироваться на такие процессы их обработки.которые одновременно были бы надежны в эпидемиологическом отношении.предотвращали бы загрязнение среды, были технически осуществимыми.экономичными и легко управляемыми, а также удовлетворяли бы потребности населения и способствовали сохранению ресурсов. Признается, что ни один из известных способов переработки отходов не является оптимальным.с максимальной полнотой отвечающим всем этим условиям.путем решения проблемы, однако сочетание в технологии двух или более процессов открывает, что демонстрирует отечественный и зарубежный опыт.возможности реализации нового, гигиенически надежного, экологически и экономически рационального решения (Л. Вилсон. 1985; Mantel lini G.. 1979; solid waste... .WHO. 1985).
современная практика показывает, что из многих способов пере-
- 5 -работки ТБО к числу гигиенически рациональных следует отнести их ускоренное механизированное биотермическое обезвреживание с последующей утилизацией продуктов переработки в народной хозяйстве. Это направление соответствует как задачам крупномасштабной санитарной очистки населенных мест.так и хозяйственным потребностям при их развитии на основе экономии и ресурсосбережения. Актуальность предпринятых исследований обусловлена расширением отрасли коммунального хозяйства - высокомеханизированной заводской переработки больших объемов эпидемически опасных бытовых отходов и отсутствием всесторонней гигиенической апробации таких предприятий с позиций актуальных задач предупредительного и текущего санитарного надзора (Перелыгин В. Н.. 1983). Целесообразность работы определяется также потребностью в гигиенических рекомендациях и регламентах применения продукции отрасли, возвращаемой в хозяйственный оборот.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Научное обоснование комплекса мероприятии, направленных на гигиеническую оптимизацию биологической и термической переработки твердых бытовых отходов, оздоровление условий труда на заводах механизированной переработки ТБО. оценку и регулирование влияния этих предприятии на здоровье персонала и окружающую среду населенных мест.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
- теоретическое и практическое обоснование концепции комп
лексного метода обезвреживания твердых бытовых отходов;
гигиеническая оценка твердых бытовых отходов на современном этапе;
гигиеническая оценка эффективности обезвреживания ТБО в условиях их комплексной переработки на предприятии;
поэтапная гигиеническая оценка влияния технологического процесса и оборудования на рабочую зону и условия труда работающих с анализом воздействия производственной среды на здоровье персонала:
санитарно-токсикологическая опенка пирокарбона с целью его гигиенического нормирования в атмосферном воздухе населенных мест
- б -и в воздухе рабочей зоны;
гигиеническая оценка влияния предприятии комплексной переработки ТБО и их продукции на состояние объектов окружавшей среды;
опенка экономической эффективности комплексной механизированной переработки твердых бытовых отходов.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИИ. В условиях существенного дефицита отечественных исследований и публикаций в области гигиены почвы, санитарной очистки населенных мест, гигиены процессов обезвреживания и утилизации бытовых отходов, впервые дана многоплановая гигиеническая оценка комплексного метода переработки ТБО на высокомеханизированных предприятиях, представляющих отрасль коммунального хозяйства.
с использованием современных отечественных и зарубежных методов исследования получены новые данные, характеризующие современное состояние твердых бытовых отходов урбанизированных территории по морфологическому, Фракционному, физико-химическому составу, санитарно-бактериологическим. санитарно-гельминтологи-ческим и санитарно-энтомологическим показателям. Полученная в результате исследований комплексная характеристика ТБО создает условия для научно обоснованного выбора методов обезвреживания ТБО в массовых коммунальных масштабах.
С учетом современной оценки ТБО как динамичной системы, в результате исследований впервые получены характеристики эффективности обезвреживания отходов в зависимости от температурного режима конпостирования. обусловленного разнообразными экзогенными и эндогенными Факторами: температурой наружного воздуха, температурой ТБО, влажностью и микробной обсенененностью сырья, наличием или отсутствием предварительного дробления ТБО, использованием различных приемов интенсификации биотермического процесса, статистическая обработка материалов исследования методом наименьших квадратов, с использованием і б-разрядных персональных компьютеров, позволила впервые предложить уравнения регрессии для прогнозных расчетов санитарных показателей компоста в зависимости от температуры наружного воздуха, влажности сырья и температуры конпости-руенои массы в процессе биоферментации.
Впервые дана гигиеническая опенка условий труда персонала мусороперерабатываюшего предприятия; в соответствии с нетодикой углубленного изучения заболеваемости с временной утратой трудоспособности, разработанной кафедрой гигиены труда и профболез-неи СПб ГИДУВа. проведен анализ заболеваемости по профессиям, полу, возрасту и стажу, оценена ее динамика, выявлены часто и длительно болеющие, получены новые данные по структуре заболеваемости, сформулированы принципы профилактики заболеваний, обусловленных условиями труда.
изучен Физико-химический состав пирокарбона - нового продукта, получаемого в результате пиролиза ТБО - с применением современных тонких аналитических методов, на основе полученных данных, с использованием интегральных, биохимических, аллергологических и других методов, исследованы санитарно-токсикологические аспекты биологического действия пирокарбона. что позволило впервые обосновать ОБУВ этого продукта в атмосферном воздухе населенных нест и в воздухе рабочей зоны.
С использованием гигиенических индикаторов загрязнения, снегомерной съемки, исследований качества почвенного покрова и атмосферного воздуха на основных трансектах зоны влияния предприятия впервые получена эколого-гигиеническая характеристика завода по переработке бытовых отходов. Названная характеристика дополнена гигиенической оценкой процессов саноочишения почвы в УСЛОВИЯХ применения продукции предприятия в земледелии.
На основе широкомасштабных геохимических исследований получена характеристика компоста в отношении концентраций 21 микроэлемента, значительная часть из которых - потенциально токсичные тяжелые металлы; установлены и проанализированы как валовые концентрации, так и величины растворимой фазы тяжелых металлов, установлены коэффициенты соотношения этих форм в компосте, построены корреляционные матрицы валовых и растворимых форм. По уровняй содержания в компосте металлы распределены по трем категориям с выделением приоритетной, потенциально линитирлошеи ГРУППЫ, состоящей из меди, сурьмы, никеля, свинца и цинка, по результатам полевых и вегетационных опытов с компостом в качестве удобрения сформулированы гигиенические предпосылки к ограничению его приме-
- a -нения в зенледелии и других сферах хозяйства.
впервые осуществлены расчеты экономического эффекта применения механизированной переработки ТБО в крупных городах в рамках реализации мероприятии по медицинской экологии и профилактике загрязнения окружающей среды.
практическая ЗНАЧИМОСТЬ работы. Материалы исследования реализованы в следуюших нормативных и методических документах:
-
"Рекомендации по гигиене труда, профилактике заболеваний и гигиенической оптимизации технологического процесса на заводе механизированной переработки твердых бытовых отходов", используются WHO VorKer's Health Proeramme (документ ВОЗ,Женева.декабрь, 16. 1991.» ОСН 251).
-
"Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов. Экологический паспорт предприятия, основные положения". ГОСТ 17.0.04-90. (Документ Госкомприроды СССР fc 20-20 от 10.01. 1990 и Смоленского Центра экологии и ресурсов НТТМ "ЭКОС" от 15.02. 1990. ).
-
"Методические указания по осуществлению государственного санитарного надзора за проектированием, строительством и эксплуатацией заводов биотермической переработки твердых бытовых отходов". НЗ СССР # 2039-79 ОТ 27.07. 1979. - М. -1979.
-
"Технические условия на компост, вырабатываеный на мусо-роперерабатываюпшх заводах и на его применение". Согласованы НЗ СССР # 128-14/4131-3 от б. 12. 1975, МСХ СССР 7. 12. 1975, утверждены МХКХ РСФСР # 83 ОТ 9. 02. 1976. - М. -1976.
-
"Государственный санитарный надзор за проектированием, строительством и эксплуатацией заводов биотермической переработки твердых бытовых отходов, санитарные правила. " одобрены Ученым Советом ВНИИ обшей и коммунальной гигиены ин. а. Н. сысина АМН СССР (протокол # 27 от 12. 10. 1989 г. ). находятся на утверждении в МЗ Российской Федерации.
6. "Конпост из отходов". Технические УСЛОВИЯ. ТУ 401-20-56-
-86. Согласованы /іенгорсанзпидстанаией 13-03-53/3-270 9. 12. 1986,
/Іеноблагропромом 8. 12.1986. утверждены Управлением "спептранс"
- 9 -/іенгорисполкома ю. і г. J 986.
Результаты исследования используются для совершенствования технологии обезвреживания ТБО с учетом гигиенических требований, при санитарной опенке качества выпускаеной продукции и выдаче рекомендаций по ее практическому применению, при формировании и реализации мер профилактики заболеваний персонала на:
Санкт-Петербургском опытном заводе механизированной переработки ТБО (документ от 16 апреля 1992 года);
Минском опытном заводе по переработке бытовых отходов (документ от 15 октября 1991 года):
Ногилевском опытном заводе по переработке бытовых отходов (документ от і ноября 1991 года).
Натериалы исследования внедрены в практику предупредительного и текущего санитарного надзора в :
С. -петербургском Городском Центре санзпиднадзора (документ от 23.03. 1992 Г. ):
с. -петербургском Областном центре санэпиднадэора (документ от б. 04. 1992 г. );
западном Межрайонном Зональном Центре санзпиднадзора с. -Петербурга (документ ОТ 26.03. 1992 Г. ):
Республиканской санэпидстанции МЗ Украины (документ от 24.06. 1991 г. );
днепропетровской областной санэпидстанции МЗ УССР (документ 2/1-11-3-253 ОТ 29.04. 1991 Г. I;
ставропольской краевой санэпидстанции МЗ РСФСР (документ 397-04 ОТ в. 05. 1991 Г. ).
Материалы диссертации внедрены в учебный пропесс с. -Петербургского ГИДУВа (акт * 23 от п. 03. 1992 г. ). Московской Медицинской Академии им. И.Н.Сеченова (акт * 45-75 от 18. ю. 1991 г. ). Пермского политехнического института (акт от Ю. 12. 1991 г.).Киевского ГИДУВа (акт от 19.04. 1991 г. ). омского недииинского инсти -тута (акт от 25.03. 1991г.). Казанского ГИДУВа (акт от 25.04. 1991 г. ); используются в работе лабораторий Почвенного института
- 10 -им. В. В. Докучаева 1# 4-1/934 от 11.03. 19вв г. ).
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ . Основные результаты работы обсуждены на международных, всесоюзных и региональных конференциях, симпозиумах, семинарах:
Международный советско-американский семинар "Мировая экономика - технология - промышленность - окружающая среда ", Л.-(Зі. 08.1990); Международный советско-германский симпозиум "Философские проблемы комплексного изучения человека в медицине", л. -(20-21.09.1990); Международный сателлитный симпозиум ВОЗ "Здоровье - проблемы просвешения", л. -(24-26. Об. 1991); Международный симпозиум "Проблемы токсикологии и прикладной экологии*. Москва--Пермь. (16-26. 07. 1991).
Всесоюзный семинар "Опыт сбора, транспортировки, переработки и уничтожения бытовых и промышленных отходов и охрана окружающей среды" (Ленинград. 21-22. 12.1976); Всесоюзный симпозиум "Проблемы экологии человека в больших городах", л. -(26-28. И. 1986); Всесоюзная конференция "Охрана окружающей среды от техногенных загрязнении", ин-т В. В. Докучаева. М.. ВДНХ СССР (2-5.04.1988); Всесоюзная конференция "Проблемы донозологической гигиенической диагностики", л.-(25. 05. 1989); Всесоюзная конференция "Актуальные проблемы токсикологии". Пермь (12.06.1989); VII Всероссийский съезд гигиенистов и санитарных врачей, Ростов-на-Дону (2-4.07.1991); Конфе -рениия Всероссийского общества гигиенистов "Хлопинские чтения". Л. -(16.01. 1991).
XXI конференция врачей санэпидслужбы Ленинграда (23-24. п. 1989); Конференция "Перспективы решения экологических проблем Ленинградского региона". МКС АН СССР. Л.-(Зі. 05. 1989); Региональная конференция "Медико-биологические проблемы экологии Северо-Западного региона СССР" Л.-(29-31. 05. 1990); Конференция ЛенГИДУВа "Окружающая среда и здоровье", л. -(19.02. 1990); Научно-технический совет Управления "Спецтранс" Ленгорисполкома (17.12.1987; 29.10. 1990).
Диссертация прошла апробацию на бюро секции "Гигиена почвы" Проблемной комиссии Союзного значения "Научные основы гигиены окружающей среды" АНН <# 16-5/1389 ОТ 1.03.1988 И 10.03.1989). на Проблемной кониссии (Гигиена внешней среды и здоровье человека" /Тенинградского ГИДУВа (33.03.1988 и 15.05.1993), на Ученом Совете Ленинградского ГИДУВа (39.04.1988). на секции "Экологические проблемы здоровья населения" научного Совета по проблемам охраны окружающей среды Междуведомственного координационного Совета Академии Наук СССР в Санкт-Петербурге (17. 10. 1991).