Полихлорированные бифенилы (ПХБ)

ПХБ являются одними из наиболее устойчивых химических веществ. Низкая диэлектрическая постоянная и высокая точка кипения сделали их идеальными для использования в качестве жидкого диэлектрика в электроконденсаторах и электротрансформаторах.

Можно отметить, что помимо трансформаторов и конденсаторов ПХБ имели много иных видов применения: лаки, воски, синтетические смолы, эпоксидные краски и краски для подводных частей кораблей, покрытия, смазочно-охлаждающие эмульсии, жидкие теплоносители, рабочие жидкости и др.

Физические и химические свойства, которые сделали ПХБ полезными в промышленности, сделали их одними из опаснейших загрязнителей окружающей среды. Обладая термической и химической стабильностью, ПХБ оказались чрезвычайно устойчивы к воздействию биотических и абиотических факторов.

ПХБ попадают в окружающую среду различными путями. Это происходит как за счет современного промышленного применения ПХБ, так и за счет их возможного побочного образования. ПХБ могут попадать в окружающую среду из технических изделий, трансформаторов, конденсаторов, лаков, красок, химикатов, строительных материалов и т.д. Поступая в окружающую среду, ПХБ распределяются во все компоненты (воздух, вода, почва и т.д.). Они способны включаться в глобальный круговорот и перемещаться с водными и воздушными потоками на большие расстояния. В настоящее время ПХБ обнаруживаются повсеместно, в том числе на территориях, находящихся на значительном удалении от мест их производства и использования.

В арктические регионах ПХБ, как и другие СОЗ, переносятся воздушными потоками  из средних широт и интенсивно накапливаются в объектах окружающей среды. По некоторым оценкам, в Мурманской области за счет дальнего атмосферного переноса выпадает примерно 1 тонна ПХБ в год. Установлено также поступление ПХБ со стоками некоторых рек. Низкие температуры воздуха и поверхности земли в Арктике, снежный покров и отсутствие света продолжительной зимой резко замедляют интенсивность биологической (микробной) деградации и ассимиляции СОЗ. Таким образом, климатические особенности Арктики способствуют накоплению ПХБ в воде, почве, донных отложениях.

Опасность ПХБ заключается в их способности к передаче по пищевой цепи (биоконцентрации) и аккумуляции в жиросодержащих компонентах.

Установлено, что коэффициент накопления ПХБ в некоторых биологических объектах достигает миллионов раз. Поэтому даже при низких концентрациях ПХБ в компонентах природной среды имеется опасность их аккумуляции в организме человека, как высшем звене пищевой цепи.

ПХБ, как и подавляющее большинство СОЗ, липотропны и накапливаются в жировых тканях животных. Наличие жиров в структуре традиционного питания способствует поступлению ПХБ и других СОЗ в организм человека.

Особый риск вредного воздействия возникает при беременности, поскольку ПХБ, как и другие СОЗ, легко переносятся через плацентарный барьер, поступая в организм в период внутриутробного развития.

К настоящему времени доказано, что ПХБ обладают выраженным эмбриотоксическим и потенциальным канцерогенным эффектами. Однако самое опасное их влияние заключается в мутагенном действии.

Широкое применение ПХБ в течение нескольких десятилетий в производстве электроэнергии и в ряде других отраслей привело к существенному ухудшению экологической обстановки, что создает опасность для здоровья и воспроизводства будущих поколений, стимулирует увеличение детской смертности и сокращение продолжительности жизни людей.

В этой связи, для решения проблемы ПХБ, в первую очередь необходимо получение объективных данных о количестве электрооборудования и об объемах использования ПХБ-содержащих материалов.

В период с 1939 по 1993 гг. на территории СССР произведено ориентировочно около 180 тыс. тонн ПХБ. Товарными продуктами, содержащими СОЗ, были:

Совол использовался в качестве пластификатора при производстве лакокрасочной продукции, в смазках, до 1969 г. в качестве изолирующих жидкостей в конденсаторах и на предприятиях оборонного комплекса. Вся продукция с добавлением совола к настоящему времени использована.

Основным потребителем совтола и ТХБ в СССР была электротехническая промышленность. Совтол использовался в качестве диэлектрической жидкости для трансформаторов типов: ТНЗП и ТНЗ. ТХБ использовался в качестве изолирующей жидкости в силовых конденсаторах КС.

Другие потребители (автомобильная промышленность, нефтехимический и лесохимический комплекс, металлургия и машиностроение, оборонные предприятия, строительные учреждения и организации) использовали от 0,25% до 0,35% произведенного объема совтола.

Более половины произведенного ТХБ было поставлено на предприятия электротехнической промышленности бывших республик СССР.

Трансформаторы и конденсаторы имеют длительный срок службы (25-40 лет), поэтому часть ПХБ-оборудования по-прежнему находится в эксплуатации (трансформаторы с ПХБ, заполненные ПХБ конденсаторы).

В Беларуси выявлено:

По состоянию на 1 января 2013 г. общее количество выявленных в Беларуси ПХБ оценивается в более чем 1300 тонн.

Установлено, что ПХБ-содержащее оборудование имеется на предприятиях различного профиля: машиностроения и металлообработки, электроэнергетики, химической и нефтехимической, легкой и пищевой промышленности, жилищно-коммунального хозяйства и многих других. При этом наибольшие объемы ПХБ сконцентрированы на предприятиях машиностроительного комплекса (40 %) и нефтехимии (около 25 %).

В Беларуси выявлено 762 предприятия, на балансе которых имеется ПХБ-содержащее оборудование. Данные предприятия рассредоточены по всей территории страны.

ПХБ поступают в окружающую среду в результате непосредственных утечек из поврежденного электрооборудования. Основными причинами повреждения конденсаторов являются повреждения (иногда с разгерметизацией) металлического корпуса, физический износ оборудования, коррозия корпуса.

Меры по снижению влияния ПХБ на окружающую среду

Во многих европейских странах, в том числе в Республике Беларусь, разработаны меры, регламентирующие производство, эксплуатацию, переработку и уничтожение ПХБ.

В число этих мер входят:

Наиболее перспективным способом снижения количества ПХБ является их обезвреживание и переработка в экологически безопасные продукты. Можно выделить следующие способы переработки ПХБ:

Эти методы могут включать операции концентрирования ПХБ перед обработкой. К таким операциям относятся экстракция, адсорбция, диализ, выпаривание, дистилляция, фильтрация. Особое значение подобные операции приобретают при необходимости очистки трансформаторов и конденсаторов от остатков ПХБ.

За последние годы, благодаря применению экстракции жидкостями при критических температуре и давлении, значительно повысилась эффективность извлечения ПХБ из агрегатов, подлежащих очистке.

В целом выбор методов утилизации ПХБ, ПХБ-содержащего оборудования, отходов зависит от агрегатного состояния отходов и концентрации в них ПХБ.

Более подробную информацию об обезвреживании ПХБ – содержащих отходов можно найти здесь.