Чем вредны шины для окружающей среды
Вреда не будет: экологическая безопасность шин
На фоне ужесточения экологических стандартов для автомобильных двигателей до недавнего времени оставалась в стороне проблема влияния на окружающую среду других, возможно, не менее сильных источников канцерогенной опасности. Речь идет о шинных ингредиентах
Автомобильный транспорт является источником канцерогенной опасности не только из-за отработавших газов, вред природе также наносят продукты износа шин. По данным из открытых источников, каждый автомобиль ежегодно вносит в окружающую среду через контакт с дорожным полотном около 200 граммов нефтепродуктов, в которых содержатся чрезвычайно опасные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). При этом вклад шин в общее выделение ПАУ даже более значителен, чем отработавших газов ДВС, — он составляет 55–60 % ПАУ, выбрасываемых в атмосферу.
В рецептуре шин используется целый ряд ингредиентов, которые могут содержать канцерогенно опасные ПАУ. Это, в первую очередь, технологические масла-пластификаторы, а также технический углерод и маслонаполненный каучук. Их вклад в безопасность конечного изделия является предметом постоянного изучения всего научно-химического сообщества.
В рецептуре шин используется целый ряд ингредиентов, которые могут содержать канцерогенно опасные ПАУ
О влиянии ингредиентов на канцерогенную безопасность шин много говорилось на V Всероссийской конференции с международным участием «Каучук и Резина — 2015: традиции и новации», организованной ООО «НИИЭМИ» и МИТХТ им. М.В. Ломоносова. Наш корреспондент взял на себя труд обобщить информацию из наиболее интересных докладов.
ГОДЕН ОДИН ИЗ ТРЕХ
Институт канцерогенеза им. проф. Гриммера (Гросхансдорф, Германия) изучил три образца технического углерода и три образца маслонаполненного бутадиен-стирольного каучука российских производителей, а также полученные на их основе вулканизаты протекторной резины с использованием различных технологических масел ароматической природы. Ученые, задавшись целью определить содержание индивидуальных ПАУ в исследованных образцах, получили неожиданные результаты: в двух пробах технического углерода выявлено значительное содержание ПАУ (эквивалентная канцерогенность 4,361 и 3,561 мг/кг), лишь третий образец характеризуется очень низким содержанием ПАУ (1,485 мг/кг) и является канцерогенно безопасным. Стоит отметить, что этот безопасный компонент был произведен на крупном отечественном предприятии по специальной технологии с применением дополнительной очистки и термообработки. В целом же, образцы, полученные от различных производителей, показали, насколько вариативными могут быть содержание индивидуальных ПАУ и общая канцерогенность неочищенных ароматических экстрактов.
Анализ маслонаполненного каучука дал не менее интересные результаты. В первом тестовом образце содержание опаснейшего бензапирена превышало допустимые нормы в 3,3 раза, а общее содержание ПАУ составило 36,0 мг/кг и превысило нормы канцерогенности в 7,8 раза. Второй образец оказался в несколько раз «чище» предыдущего, однако и он имел показатели, значительно превышающие допустимый порог безопасности. Лишь третий образец маслонаполненного каучука характеризовался приемлемо низким содержанием ПАУ. Интересно, что и годный, и негодный образцы были взяты из продукции одного и того же производителя, но в случае с годным образцом было использовано неканцерогенное масло-наполнитель.
Вклад каждого компонента в безопасность шины является предметом постоянного изучения всего научно-химического сообщества
Далее с использованием проанализированных каучуков, технического углерода и ряда технологических масел были приготовлены вулканизаты протекторной резины. Их также подвергли скрупулезному исследованию. Установлено, что вулканизаты, полученные с использованием вредного масло-наполненного каучука, независимо от использования технического углерода и технологического масла являются канцерогенно опасными. В итоге, из трех изученных образцов лишь в одном случае был получен канцерогенно безопасный вулканизат, в котором содержание ПАУ не превышало установленные нормы.
Ученые делают вывод: для получения канцерогенно безопасного вулканизата необходимо использование исключительно канцерогенно безопасных компонентов — не только канцерогенно безопасного технологического масла и наполнителя, но и маслонаполненного каучука, полученного с использованием неканцерогенного масла.
Жесткие требования по экологии должны распространяться и на наварную резину
ГДЕ ЗАВИС РЕГЛАМЕНТ
Канцерогенная безопасность шин и каучуков обеспечивается законодательством Евросоюза. Речь идет о регламенте REACH с учетом его последних изменений (EU1907/2006, EU552/2009, EU1272/2013, EU1215/326). В частности, в производстве шин и каучуков запрещено использование технологических масел-наполнителей, в которых содержание бензапирена превышает 1 мг/кг, а содержание 8 ПАУ превышает 10 мг/кг.
Нормативное регулирование содержания ПАУ действует не только в Европе: подобные регламенты приняты в США, Японии, Южной Корее и Китае (отраслевой стандарт CRIA XXZB/LT-102-2014). Вскоре к этому «клубу по интересам» должна присоединиться и Бразилия.
В мировой шинной индустрии существует понятие экологически «зеленая» шина, такой продукт обычно маркируется специальным знаком
Стоит заметить, что одной из немногих стран, в которых до сих пор нет закона о производстве веществ, потенциально содержащих канцерогенные соединения, является Россия. В марте 2014 года отечественный биохимический холдинг «Оргхим» (Нижегородская обл.) предложил законопроект, отражающей концепцию канцерогенной безопасности — Технический регламент «Об ограничении реализации и использования каучуков, шин, РТИ и технологических масел, содержащих канцерогенные вещества». Этот документ устанавливает требования к производству и обороту шин, каучуковых и резиновых изделий, а также технологических масел, используемых для их производства, и, что немаловажно, определяет методику испытаний в отношении содержания ПАУ.
Технический регламент был представлен на заседании Комитета Государственной думы по природным ресурсам, природопользованию и экологии в марте 2014 года.
Введение в РФ экологических требований к составу шин пока только обсуждается
Готовность принять участие в совместной работе над внедрением данного документа выразили крупнейшие шинные компании. Всем важен скорейший результат.
НАДЕЖДА АРЗУМАНЯН / ДИРЕКТОР ПО КОММУНИКАЦИЯМ «МИШЛЕН» В РОССИИ И СНГ
Для пневматических шин, продаваемых в Европейском Союзе, как и для других товаров, имеющих контакт с человеком, существуют требования химической безопасности REACH (директива EC №1907/2006 от 18.12.2006) о недопущении или ограничении использования некоторых химических веществ. Среди подпадающих под директиву REACH веществ есть и полициклические углеводороды. Отметим, что естественным источником этих соединений является нефть и нефтепродукты, также они образуются при неполном сгорании углеводородов. Данная директива поэтапно вводилась в жизнь в течение более 10 лет. Компания «Мишлен» выполняет требования директивы REACH глобально, на всех заводах, вне зависимости от страны производства. Никакой дополнительной маркировки для продукции, соответствующей директиве REACH, законодательно не предусмотрено.
Отметим также, что требования REACH являются базовыми для товаров, вступающих в контакт с человеком, и не являются непосредственными требованиями по экологической безопасности транспортного средства. Более полную информацию об этом законодательстве, о его применении и различных подходах в регулировании данного вопроса можно получить на сайте Европейской ассоциации шинных производителей и производителей резинотехнических изделий (ETRMA), в которой Группа МИШЛЕН активно работает уже много лет.
По официальным данным Всемирной организации здравоохранения, основным источником техногенного формирования опасных полициклических углеводородов является процесс сгорания: «ПАУ образуются, главным образом, в результате пиролитических процессов, особенно при неполном сгорании органических материалов во время промышленных и других видов деятельности человека, таких как обработка угля и сырой нефти, сжигание природного газа, в том числе для отопления, сжигание мусора, работа автомобильного транспорта, приготовление пищи и курение табака, а также в результате природных процессов, таких как карбонизация».
Влияние автомобилей на здоровье человека является сложным, комплексным вопросом, т.к. в данной системе много взаимосвязанных факторов: дорожная инфраструктура, вид покрытия, виды и качество топлива и смазочных материалов, сами автомобили и их компоненты.
На международном уровне этот вопрос активно прорабатывается в рамках GRPE — Рабочей группы по загрязнению и энергии в рамках Женевского соглашения ООН по автомобильному транспорту.
На сегодня усилия мирового сообщества и законодательные инициативы на уровне Евразийского экономического союза направлены на уменьшение выбросов в результате сгорания топлива, а соответственно — уменьшение воздействия на окружающую среду. Поэтому в мировой шинной индустрии существует понятие экологическая, «зеленая» шина. Это шина с уменьшенным сопротивлением качению, позволяющая существенно уменьшить выбросы CO2 — до 20 %. Такие шины компании «Мишлен» промаркированы соответствующим знаком на боковине.
Технический регламент Таможенного союза «О безопасности колесных транспортных средств» (ТР ТС018.2011, принятый решением №877 от 09.12.2011) предусматривает введение с 01.01.2017 обязательных требований к шинам в отношении сопротивления качению. То есть с 01.01.2017 года предусматривается обязательное подтверждение соответствия (обязательная сертификация) шин требованиям по сопротивлению качения (первая стадия) международных документов уровня Женевского соглашения 1958 года — Правил 117 ЕЭК ООН. Кроме того, этот Технический регламент описывает требования по выбросам автомобиля.
ДМИТРИЙ КРАЕВ / СПЕЦИАЛИСТ СЛУЖБЫ ПОДДЕРЖКИ КЛИЕНТОВ ООО «КОНТИНЕНТАЛ ТАЙРС РУС»
Компания Continental производит грузовые шины для региона EMIA в Чехии (Отроковице), Словакии (Пухов) и России (Нижнекамск). По вопросу компонентов для шин российского и европейского производства у нас однозначная позиция: разницы нет. Абсолютно одинаковые рецептуры шин. Более того, даже поставщики сырья одни и те же. Хочу заметить, что около 50 % своих шин для российского рынка мы производим все еще в Европе, и там мы их берем со склада готовой продукции. Словом, когда шины производятся, еще неизвестно, на какой рынок они попадут и в каких условиях будут эксплуатироваться. В любом случае разница в свойствах шин и используемых в них компонентах исключается.
ВЕРА ЖУЛИКОВА / ЭКСПЕРТ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ЦЕНТРА «ИНТАЙР» ОАО «КОРДИАНТ»
Существует ли в шинной индустрии определение «канцерогенно безопасная шина»? Для шинников более характерно понятие «зеленая шина», подразумевающее, что такая шина является экологически безопасной. К сожалению, выявить по внешнему виду канцерогенную безопасность невозможно. Это позволяют сделать химические методы, в частности, ISO 21461, по которому оценивается количество канцерогенных веществ, выделяемых из шины. Полученные результаты определяют соответствие шины требованиям, например, Европейской экологической директивы 552/2009 REACH. Шины ОАО «Кордиант» полностью соответствуют данным требованиям.
Введение на территории РФ экологических требований к шинам обсуждается в органах власти. Это достаточно сложный вопрос, так как введение требований и осуществление контроля за их исполнением — это задача, требующая как изменений законодательной базы, так и создания внутри страны контрольных лабораторий.
С 1 августа по 30 сентября, при приобретении нового автомобиля Skoda в автосалоне «Пулково-Авто», Санкт-Петербург, вы получаете скидку до 15% на покупку и установку дополнительного оборудования.
С подробностями можно ознакомиться у менеджеров отдела продаж автоцентра «Пулково-Авто» в Санкт-Петербурге по телефону: (812)331 7773.
Чем вредны автомобильные шины и что с ними делать
В чем заключается вред использования автомобильных шин?
Глобализация химической и резиноасбестовой промышленности влечет чреду отрицательных последствий, связанных с тотальным ухудшением экологической ситуации во всем мире. Автомобильные шины представляют собой соединения полиароматических углеводородов и канцерогенных веществ, обладающих высоким уровнем токсичности. Речь идет не только об отработанных покрышках, но и о вполне пригодных изделиях. Если задаться вопросом, чем вредны автомобильные шины, то ответ будет исчерпывающим:
Как избежать непоправимых последствий?
Оптимальным решением этой остростоящей проблемы выступает вывоз и утилизация покрышек. Переработка отработанных шин позволяет получать экономическую выгоду и, в то же время, сократить урон, наносящийся окружающей среде. Экологическая составляющая заключается в предотвращении долгосрочного разложения автомобильных покрышек, уничтожении пристанища многочисленных грызунов, сокращение территорий, отведенных для свалок. Экономическая польза состоит в переработке использованных шин для вторичного использования в качестве ценного сырья химической и резиноасбестовой промышленности.
Новые способы повторной переработки
Современный производитель понимает, чем вредны автомобильные шины, он, конечно, платит за негативное воздействие на окружающую природную среду, но в первую очередь преследует экономические интересы. Технология утилизации покрышек намного выгоднее с любой точки зрения, чем старые методы сжигания, складирования и закапывания. Более чем три четверти всех шин в мире состоят из синтетического каучука, добываемого из нефти. Последняя относится к категории не возобновляемых ресурсов. Переработка отработанных покрышек способна значительно сократить потребление ценных полезных ископаемых.
В чем опасность пренебрежения ситуацией
Дальнейшее игнорирование проблем утилизации высокотоксичных отходов и создания ресурсосберегающих технологий со временем потянет за собой массу непоправимых экологических последствий.
Какую лепту можете внести именно Вы
Ответ на вопрос, в чем вред автомобильных шин, предупреждает о таящейся ежедневной опасности для здоровья и жизни, как отдельного человека, так и всего общества. Каждый может сделать минимальный вклад в сохранение окружающей среды, для этого требуется лишь желание утилизировать старые автомобильные покрышки.
Ядовитая красота: чем опасны украшения и клумбы из шин в наших дворах
Раскрашенные шины, вероятно, украсили детские площадки, но сделали их опасными для здоровья.
По просьбе автора ситуацию комментирует председатель Крымского регионального отделения, член ЦС партии «Зелёные» Татьяна Бобра:
— Тема весьма актуальная. В связи с тем, что за последние 5-6 лет количество автомобилей в Крыму увеличилось более чем в 4,5 раза, намного больше стало и отработанных шин. К сожалению, их в основном увозят на полигоны ТКО и оставляют вместе с другими отходами. Экологические риски при этом достаточно велики, так как на свалках эти покрышки часто становятся источником самовозгораний, выделяя в атмосферный воздух вредные вещества диоксины, углеводороды, соединения тяжелых металлов, угарный газ и пр. В этом плане удивляет стремление некоторых «активистов» использовать шины для «облагораживания» городских общественных пространств, придомовых территорий. Эстетическая ценность при этом весьма сомнительна, зато экологический вред очевиден. Находясь постоянно на открытом воздухе под воздействием прямых солнечных лучей, часто в условиях довольно контрастных смен температур, резина начинает разрушаться механически, расслаиваясь и образуя мелкие частицы. Печально то, что они нередко попадают и накапливаются в песочницах на детских площадках, угрожая здоровью ребят
Председатель Крымского регионального отделения, член ЦС партии «Зелёные» Татьяна Бобра.
Далее Татьяна Валентиновна предлагает: экономически гораздо эффективнее отработанные покрышки использовать для нового производства. Старые шины должны рассматриваться лишь как вторсырье и подвергаться переработке с целью изготовления новых колес. Кроме того, на основе полученного из отработанных покрышек материала можно производить сопутствующие резиновые товары для транспорта, в качестве добавок в автодорожные покрытия.
Возникает вопрос, как оценивают ситуацию российские власти? Согласно ГОСТ 12.1.007-76 «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» и ФККО, утверждённого приказом Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзора) от 22.05.2017 № 242, автомобильные шины отнесены к отходам III – IV класса опасности, которые повреждают экосистему, и не могут быть размещены на придомовых территориях. При нагревании шин вредные вещества выделяются в воздух и почву, проникают в грунтовые воды, отравляя окружающую среду. Частицы каучука и смолы, которые входят в состав автопокрышки, проникнув в лёгкие человека с вдыхаемым воздухом, могут стать причиной возникновения аллергии, астмы, конъюнктивита и даже онкологических заболеваний. Поэтому для утилизации отработавших свой срок покрышек в регионах должны быть организованы специальные полигоны и заводы, которые их перерабатывают в резиновую крошку, превращая ее во вторичное сырьё.
Несмотря на четко обозначенные российскими законодателями меры, вопросы о ликвидации объектов, сделанных жителями из шин на придомовой территории, до настоящего времени остаются открытыми. Убирать их или нет, управляющие компании чаще всего решают в зависимости от позиции муниципалитета и надзорных органов, а иногда – суда.
Еще один ответ на мой запрос пришел из Министерства экологии и природных ресурсов Крыма. Вот что сообщает Заместитель министра названного ведомства Ю.В. Бобарева:
«В соответствии со статьей 51 Федерального закона от 10.01.2002 № 7-ФЗ (с дополнениями и изменениями) «Об охране окружающей среды» отходы производства и потребления подлежат сбору, накоплению, утилизации, обезвреживанию, транспортировке, хранению и захоронению, условия и способы которых должны быть безопасными для окружающей среды и регулироваться законодательством Российской Федерации.
Согласно пункту 1 Положения о Южном межрегиональном управлении Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (далее – Южное межрегиональное управление), утвержденного приказом от 27.08.2019 № 476, Южное межрегиональное управление является территориальным органом, осуществляющим отдельные функции по надзору в сфере природопользования на территории Краснодарского края, Республики Адыгея, Республики Крым и города Севастополя.
По имеющейся в Минприроды Крыма информации, прием отработанных шин с целью дальнейшей утилизации осуществляют следующие субъекты хозяйствования: ООО «РабберЭкоСервис» (г. Евпатория, Черноморское шоссе, 24); ООО «Экосервисгрупп» (г. Симферополь, ул. Балаклавская, 68); ООО «Песок» (г. Евпатория, ул. Ленина, 42/19); ООО «Аластар» (Сакский район, с. Червоное, ул. Северная, 1Б); ООО «Фирма Вагант-2» (г. Ялта, ул. Дарсановская промзона, северная сторона); ООО «Агентство «Ртутная безопасность» (г. Симферополь, 9 км Московского шоссе); ООО «Крым-Экогидротех» (г. Керчь, ул. Орджоникидзе, 159); ООО «Грин-Крым» (г. Симферополь, ул. Севастопольская, 31 А).
Пожалуй, комментарий здесь не нужен. Хочу в заключение порадовать противников размещения резиновых изделий во дворах пгт Приморского: руководители МУП «Приморский» поддержали автора письма в редакцию Е.А. Божко. Жителям, «украсившим» придомовые территории отработанными шинами, сообщена информация о том, что они нарушили законы РФ и должны добровольно убрать вредные изделия. В противном случае к ним будут приняты административные меры воздействия. Последует ли этому примеру администрация Феодосии и остальных регионов Крыма?
Воздействие автомобильных шин на окружающую среду и здоровье человека
Дата публикации: 16.10.2016 2016-10-16
Статья просмотрена: 16676 раз
Библиографическое описание:
Шулдякова, К. А. Воздействие автомобильных шин на окружающую среду и здоровье человека / К. А. Шулдякова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 20 (124). — С. 472-477. — URL: https://moluch.ru/archive/124/34317/ (дата обращения: 07.12.2021).
В статье исследованы актуальные проблемы влияния автомобильных шин на здоровье человека и окружающую среду, рассмотрены экологические последствия, связанные с изготовлением и переработкой отходов шин, повторного использования и их утилизации, определены потенциальные опасности и воздействия на окружающую среду в результате сгорания, пиролиза и облучения шины во время их переработки и повторного использования, рассмотрены вопросы воздействия на окружающую среду в результате утилизации шин.
В работе сделан вывод о том, что объём токсических веществ, попадающих в окружающую среду в результате производства, переработки, утилизации и износа автомобильных шин (в течение срока эксплуатации) вызывает серьёзную обеспокоенность, а значит проблема негативного влияния автомобильных шин актуальна и требует немедленного решения на глобальном уровне.
Ключевые слова: автомобильная шина, токсичность, износ шин, здоровье человека, окружающая среда
Автомобильный транспорт имеет важнейшее значение для функционирования общественного производства и жизни людей. Однако при этом он является главным глобальным источником загрязнения окружающей среды. На его долю приходится до 60–80 % загрязнения окружающей среды, а в районах наибольшего сосредоточения людей (густонаселённых районах, курортных городах, вдоль автомагистралей и т. д.) — до 90–95 %. Во время эксплуатации транспортных средств образуется большое количество отходов, большую опасность среди которых представляют собой изношенные автомобильные шины, которые сложно собирать и утилизировать. По статистике Всемирной организации здравоохранения, риск возникновения рака у рабочих, занятых на производстве шин, превышает риск онкозаболеваний у рядового жителя современного города в 8 раз. Кроме выбросов отработанных газов, транспортный поток создаёт облако пыли, состоящее более чем на 60 % из микроскопических и ультрамикроскопических частиц радиусом 10,0–0,25 мкм, которые образуются в результате стирания автомобильных шин (при контакте с дорожным покрытием), самого дорожного покрытия и тормозных накладок (при торможении). Поэтому актуальным является изучение способов обращения с ними и оценки влияния этих отходов на окружающую среду и здоровье человека.
Высокая экологическая опасность изношенных шин обусловлена, с одной стороны, токсическими свойствами материалов, из которых они изготовлены, с другой — свойствами более ста химических веществ, выделяемых в окружающую среду во время эксплуатации, обслуживания, ремонта и хранения шин [4, 3]. В наибольших количествах выделяются продукты разложения каучуков (мономеры), реакционные и токсичные химические соединения (ароматические углеводороды — бензол, ксилол, стирол, толуол), предшественники канцерогенов (алифатические амины), канцерогены (сероуглерод, формальдегид, фенолы). В воздух также поступают соединения хлора, серы и азота, оксиды металлов [2].
Целью данной работы является анализ влияния автомобильных шин на здоровье человека и окружающую среду, а также обоснование путей противодействия и смягчения негативных последствий использования шин в мире.
Автомобильные шины представляют собой серьёзную экологическую проблему по нескольким направлениям:
1) вещества, которые используются при производстве, переработке и утилизации шин являются крайне токсичными для человека и окружающей среды;
2) шины легко воспламеняются, к тому же, их очень трудно загасить, в некоторых случаях погасить возгорание удаётся лишь по истечению нескольких недель;
3) свалки шин занимают огромные площади, увеличивается количество незаконного сброса шин;
4) нагромождение шин на свалках приводит к тому, что под давлением других отходов они сжимаются и отскакивают с огромной силой, в связи с чем участились случаи травм и смерти среди рабочих;
5) шины являются питательной средой для комаров — вызывает тревогу проблема с появлением и распространением вируса Западного Нила [5]. Тот факт, что автомобильные шины удерживают влагу и сохраняют тепло, лишь усугубляет ситуацию, привлекая всё больше переносчиков опасного вируса.
Огромная часть риска сопряжена с химическим составом шин. Различные сырьевые материалы, используемые в производстве шин, оказывают неблагоприятное воздействие на здоровье человека и окружающую среду. Основные материалы, используемые в полимерном производстве резины, такие как бутадиен и стирол, и многие добавки к полимерам могут вызывать системные токсические эффекты. Токсины, которые освобождаются при разложении шин, намеренном сжигании или случайных пожарах очень загрязняют воду, воздух и почву. Даже несмотря на то, что выделяются специальные места для сброса шин, незаконный сброс по-прежнему имеет место, нанося огромный урон окружающей среде.
Материалы, используемые для изготовления шин, и материалы, найденные во время термической переработки шин, были кратко оценены на основе путей миграции в окружающей среде [7]. Рассмотренные параметры: растворимость в воде (S), биологические факторы концентрации (BCF), поглотительные способности почвы (KOC) (таблица 1).
Расчётные значения растворимости, поглотительной способности почвы ибиологической концентрации
Соединение
Koc
бис (2-этилгексил) фталат
Из таблицы 1 видно, что, по сравнению с другими химическими соединениями в шинах, фталаты имеют наибольший биологический коэффициент концентрации; таким образом, им присуща более высокая степень накопления в водных организмах. Также из таблицы видно, что фталаты, умеренно замещенные ароматические углеводороды и полициклические ароматические углеводороды более интенсивно поглощаются почвой.
В июле 2016 года Европейская Комиссия обратилась в Европейское химическое агентство исследовать соединения, высвобождающие формальдегид, и их использование. Целью этого обращения была подготовка предложения на ограничение использования формальдегида, который в соответствии с согласованной классификацией и маркировкой, является веществом, токсичным при проглатывании, токсичным при контакте с кожей, которое вызывает серьёзные ожоги кожи и повреждения глаз, а также является токсичным при вдыхании, может вызвать аллергическую реакцию на коже, рак и, предположительно, приводит к генетическим дефектам [10]. В марте 2016 года Европейская Комиссия и страны-участницы Европейского Союза подняли вопрос в отношении полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), в частности, было предложено оценить риски для здоровья человека от использования резиновой крошки [9].
Мономеры и полимеры, которые производятся при производстве шин, являются очень токсичными. Например, изопрен оказывает мягкое токсическое воздействие при ингаляции, кроме того, он также вступает в реакцию с воздухом и озоном, образуя опасные пероксиды. Европейский союз признал вещество таким, которое может вызвать рак, приводит к генетическим дефектам и является токсичным для водной флоры и фауны с долгосрочными последствиями. Бутадиен является опасным канцерогеном и имеет тератогенное действие, вызывает повреждение центральной нервной системы. Вдыхание высоких концентраций бутадиена может привести к потере сознания и смерти. Системное воздействие на организм человека при вдыхании приводит к постоянному кашлю и появлению галлюцинаций. По данным Европейского химического агентства, в результате длительного воздействия стирол вызывает повреждение органов, предположительно вызывает рак, негативно сказывается на фертильности и является токсичным для нерождённого ребёнка [9]. Стирол является ядовитым при приёме внутрь и вдыхании, систематическое воздействие стирола приводит к раздражению глаз и нарушению обоняния. Все три мономера являются пожароопасными при воздействии тепла, пламени или окислителей. Наиболее стабильным среди них является стирол, но до сих пор биологические периоды полураспада невелики. Бутадиен-стирольный сополимер вызывает раздражение глаз и предположительно вызывает рак.
Основным способом обращения с изношенными шинами является их сжигание. Значительно меньшую часть шин перерабатывают пиролизом или механической обработкой, которые требуют больших затрат. Пиролиз лома изношенных шин осложняется тем, что каучуки являются плохими проводниками тепла и деградация макромолекул требует значительных количеств энергии. Наиболее распространённым методом пиролиза является вращающаяся печь, в которой отходы должны находиться в течение 20 минут или более. Наличие больших градиентов температуры внутри вращающихся печей приводит к разнообразному набору веществ.
Большинство процессов сжигания происходят несанкционированно — гражданами или организациями, чтобы избавиться от отходов или для получения тепла (энергии). Предприятия, которые сжигают отработанные шины легально, часто не имеют надлежащих ресурсов для обеспечения необходимых уровней очистки газовых выбросов. Кроме этого, как уже отмечалось, значительная доля шин попадает на свалки, где часто происходит самовоспламенение.
Горение изношенных автомобильных шин несёт угрозу для окружающей среды, поскольку в результате этого процесса образуются вещества первого-третьего классов опасности: бенз(а)пирен, бифенил, свинец, полициклические ароматические углеводороды, бутадиен, стирол, диоксин, фуран, антрацен, флуорентан, пирен и другие [7]. Бифенил и бенз(а)пирен являются сильнейшими канцерогенами, поэтому их наличие свидетельствует о серьёзной угрозе окружающей среде и здоровью человека.
В июне 2016 года Европейское химическое агентство добавило бенз(а)пирен в список особо опасных веществ — ввиду его канцерогенности, мутагенности, токсичности для репродуктивной системы, устойчивости, биоаккумуляции и токсичности, а также очень высокой устойчивости и биоаккумуляции. Доказано, что это вещество оказывает очень серьёзное вредное воздействие на человеческий организм и окружающую среду. Согласно европейскому законодательству, любой поставщик изделий, содержащих особо опасные вещества в концентрации выше 0,1 %, имеет обязательства перед клиентами и потребителями.
Бифенил в соответствии с согласованной классификацией и маркировкой, утверждённой Европейским союзом, является очень токсичным для водной флоры и фауны, в том числе с долгосрочными последствиями, вызывает серьёзное раздражение глаз, раздражение кожи и может вызвать раздражение дыхательных путей.
Регулированию обращения свинца уделяется очень большое внимание во всём мире. В Европейском Союзе действуют ограничения либо полный запрет в ряде случаев применений свинца. Опасность свинца для человека определяется его значительной токсичностью и способностью накапливаться в организме. Также свинец оказывает пагубное токсическое воздействие на растения, животные и микроорганизмы. Перечень ограниченных веществ в соответствии с Регламентом Европейского союза, регулирующим производство и оборот всех химических веществ, включая их обязательную регистрацию, уже содержит запись в отношении свинца и его соединений. Последнее ограничение действует с 1 июня 2016 года.
Многие соединения свинца уже внесены в лист кандидатов особо опасных веществ. Некоторые из них, например, хромат свинца, окончательно внесены в список авторизации, что обозначает, что теперь необходимо получение разрешение на их дальнейшее использование. Европейское химическое агентство будет рассматривать такие вопросы, как предельные концентрации свинца в переработанных ПВХ, наличие аналитических методов и потенциального воздействия на организм человека и окружающую среду. Намерение ограничить свинец в ПВХ уже опубликовано, а подача так называемого ограничительного досье ожидается в октябре 2016 года.
В наибольших количествах при горении шин образуются оксиды серы (один из самых распространённых загрязнителей воздуха) и цинка (опасность заключается в его каталитической активности). Во время горения шин из них также выделяется сера, которая в дальнейшем может взаимодействовать с другими веществами, что может привести к образованию опасных соединений. Есть данные, что сера самопроизвольно выделяется из шин. Учитывая, что места накопления и сжигания отработанных шин часто содержат много других веществ, например, соединений металлов, да и сами шины, бесспорно, загрязнённые пылью металлов, а соединения цинка, например, используют в качестве наполнителей при производстве шин, то сера может взаимодействовать с металлами и их соединениями. Так, после поджога бурно реагирует смесь порошков серы и цинка, при обычных условиях сера может взаимодействовать с ртутью — образующиеся сульфиды могут вступать в дальнейшие химические взаимодействия. Так, сульфид железа может самовозгораться на воздухе при нормальной температуре. Сульфид цинка во влажном воздухе окисляется до сульфата, а при нагревании в воздухе происходит реакция, в результате которой образуется компонент, который является одной из причин образования кислотных дождей. Сульфид ртути является сильным фунгицидом, а сульфид железа способен взаимодействовать с концентрированными соляной й азотной кислотами. Кислоты присутствуют в окружающей среде довольно часто — в результате кислотных осадков и промышленных выбросов. Сероводород, который при этом образуется, в соответствии с согласованной классификацией и маркировкой, приводит к летальному исходу при вдыхании, очень токсичен для водной флоры и фауны и является чрезвычайно горючим газом. Также это вещество содержит газ под давлением и может взорваться при нагревании, сероводород может вызвать раздражение дыхательных путей. Уже при 0,1 % сероводорода возникают тяжёлые отравления, причём опасность возрастает из-за того, что после легкого отравления запах сероводорода уже не ощущается. Отравляющее действие сероводорода объясняется его способностью взаимодействовать с гемоглобином крови. Вдыхание сероводорода, выделившегося из воды в воздух, может привести к ухудшению памяти, катару верхних дыхательных путей, бронхиту, фурункулезу и конъюнктивиту. Присутствие в воздухе 0,8 мг / л сероводорода может стать причиной отравления с летальным исходом.
Другой продукт взаимодействия — сульфид цинка — способен окисляться, эта реакция может происходить при условии горения шин на полигонах твёрдых бытовых отходов. Сульфид цинка, в свою очередь, взаимодействует при нагревании с кислородом и углеродом, таким образом, во время этих реакций образуются нежелательные вещества — диоксид серы, оксид цинка и угарный газ. Сульфид цинка также может взаимодействовать с неорганическими разбавленными кислотами с образованием токсичных сероводорода и диоксида азота. Кроме того, образуются хлорид и сульфат цинка, пара которых имеет токсическое воздействие прежде всего на дыхательные пути и слизистые оболочки.
Особое внимание стоит уделить сульфиду ртути, который легко образуется при нормальной температуре. Вследствие определённых реакций сульфида ртути образуется металлическая ртуть, которая относится к первому классу опасности и является чрезвычайно токсичным веществом.
При экспонировании изношенных шин в микроволновой печи, под действием нагрева в шинах производится огромное количество «серого газа». Состав газов, образующихся в процессе облучения, не был определён в литературе [6]. Газы, образующиеся в печи, должны быть удалены и отправлены в очистительный аппарат. После обучения шина может быть превращена с помощью гидравлического пресса в мелкий чёрный порошок, имеющий размер частиц порошка талька.
В результате комплексного воздействия на автомобильные дороги погодно-климатических факторов и движения автомобилей происходит износ верхних слоёв дорожного покрытия. Так, при качении колёс, а особенно их торможении (передвижение с блокированными колесами), происходит значительное стирание дорожного покрытия. При отрыве колеса от поверхности в момент съезда из пятна контакта возникает значительное разрежение, которое вызывает отрыв мелких частиц асфальтобетона и их перемещение в воздухе.
На сегодняшний день, основным материалом, который применяется для строительства верхних слоёв дорожного покрытия, является асфальтобетон. В результате износа асфальтобетона образуется мелкодисперсная пыль размером до 2 мкм в количестве до 50 % от общего объёма пыли [8]. Химический состав пыли изменяется во времени за счёт абсорбционно-адсорбционных процессов, которые проходят в ней, и интенсивность которых определятся начальным составом пыли. Данные о химическом и дисперсном составе пыли представлены в таблицах 2 и 3.
Химический состав пыли, взятой из асфальтобетона игрунта,%