Експериментальна частина , виявлення хімічного складу зразків .
ВСТУП
За принципами сталого розвитку, що офіційно проголошено на Міжнародній конференції з навколишнього середовища і розвитку у Ріо-де-Жанейро в 1992 році, захист навколишнього середовища має складати невід’ємну частину процесу розвитку, яку не можливо розглядати у відриві від нього. Люди мають право на здорове і плідне життя в гармонії з природою. В такому контексті для забезпечення сталого економічного та соціального розвитку Україні і вирішення проблеми забруднення навколишнього середовища є не тільки важливим, з точки зору поліпшення якості життя, але спонукає й до вирішення більш загальної проблеми збереження екологічної рівноваги в біосфері.
З цією метою Україна здійснює на своїй території екологічну політику, спрямовану на збереження природного середовища, захисту життя і здоров’я населення від негативного впливу, зумовленого забрудненням навколишнього середовища, досягнення гармонійної взаємодії суспільства і природи, охорону, збалансоване використання і відтворення природних ресурсів [1].
За Стратегією енергозбереження в Україні на період до 2030 року одними з найбільш важливими напрямами досліджень, які можуть справити серйозний вплив на економічний і соціальний розвиток України в довгостроковій (15-20 років) перспективі, зокрема є [1]: енергозберігаючі безпечні та екологічно чисті технології муніципальної енергетики (техніки електро , газо , тепловиробництва і постачання, опалення, обігріву, вентиляції, освітлення та інше) та ресурсозбереження, використання вторинних енергоресурсів, побутових та промислових відходів. Тобто закладено обов’язкові передумову розвитку досліджень, а саме безпечності та екологічної чистоти технологій, а також запобігання потрапляння відходів
людської діяльності до навколишнього середовища через ресурсозбереження і вторинне використання утворених побутових та промислових відходів.
Світова тенденція переходу з традиційних ламп розжарювання на енергозберігаючі лампи, в тому числі і ті, що містять ртуть вимагає впровадження особливої системи поводження з ними через їхню небезпеку для навколишнього середовища.
Незважаючи на те, що в Україні не прийнято окремих законодавчих актів щодо обмеження обігу ламп розжарювання, щорічний обсяг продажів компактних люмінесцентних ламп зростає і за оцінками деяких експертів обчислюється десятками мільйонів штук (близько 50 млн. шт.). Найбільш гострим питанням у використанні таких ламп є проблема їх утилізації та безпеки використання через вміст у них ртуті.
Після закінчення терміну експлуатації компактні люмінесцентні лампи переходять у категорію відходів, що містять ртуть, (ВМР) та відносяться до І класу небезпеки,тобто надзвичайно небезпечні відходи, що становлять загрозу стійкого забруднення навколишнього середовища і нанесення шкоди здоров’ю людини.
В Україні існує система поводження люмінесцентних ламп для професійних споживачів (офіси, адміністративні будівлі, промислові підприємства, організації тощо). Однак через відсутність належного обліку таких ламп та моніторингу за їх потоками після закінчення терміну експлуатації визначити рівень їх утилізації досить складно. На сьогодні будь-яка організована система збирання та утилізації
компактних люмінесцентних ламп від населення в Україні взагалі відсутня. Тому через це відпрацьовані лампи викидаються населенням разом з побутовим відходами, що призводить до забруднення ртуттю сміттєпроводів, звалищ тощо та отруєння не тільки навколишнього середовища, але і негативного впливу на здоров’я людини.
Таким чином, виникає необхідність створення системи збирання, перевезення та утилізації відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп, що відносяться до відходів І класу небезпеки.
Загалом система збирання, перевезення та утилізації відпрацьованих ртутних освітлювальних приладів, в тому числі компактних люмінесцентних ламп, потребує значного розвитку та подальшого вдосконалення, при тому що дана проблема є нагальною та вимагає невідкладних рішень.
На сьогоднішній день найбільш масовою і доступною можливістю економії електроенергії для населення є компактна люмінесцентна лампа. Однак той факт,що в таких лампах міститься небезпечний елемент – ртуть, викликає все більшу стурбованість, оскільки в останні роки загострилися проблеми, що пов’язано з накопиченням ВМР на території України. За радянських часів ВМР, які утворювалися на території СРСР, централізовано перероблялися на «Микитівському ртутному комбінаті» в України згідно з розпорядженням Ради Міністрів СРСР № 2155 від 10.09.1966. Існувала відпрацьована система збирання, обліку, перевезення і перероблення ВМР. Щорічно перероблялося до 205 тис. т ВМР (12 найменувань) і вироблялося до 400 т товарної ртуті. В середньому виробництво ртуті з вторинної сировини в СРСР становило близько 300 т/рік. В зв’язку з розпадом СРСР ця система перестала працювати, через що, з кожним роком все більше загострюється проблем понадлімітного накопичення ВМР на підприємствах, що використовують і що використали в минулому прилади і обладнання з вмістом ртуті.
Нестача коштів підштовхує підприємства на вирішення проблему утилізації ВМР з використанням неперевірених практикою і незаконних методів, таких як зберігання відходів на території підприємств, захоронення на стихійних звалищах та полігонах побутових відходів. Але якщо стосовно підприємств існує хоч якась діюча регулююча система, то відносно населення діючих механізмів практично немає. За минулі роки в Україні не зроблено практично ніяких серйозних дій відносно ліквідації або локалізації ртутного забруднення навколишнього середовища.
Основна причина накопичення в Україні відпрацьованих люмінесцентних ламп на звалищах, а не на переробних підприємствах – відсутність законодавчого поля, яке б регулювало весь процес поводження з ними, від виробництва або імпорту обладнання до організації збирання, перероблення або утилізації відпрацьованих люмінесцентних ламп.
На відміну від розвинених країн, зокрема, Євросоюзу в Україні вони переважно опиняються на смітниках та звалищах в масі побутових відходів. Населення через низьку обізнаність щодо небезпеки від ВМР, зокрема, відпрацьованих люмінесцентних ламп та відсутність пунктів їх прийому, просто викидає їх на смітники та в контейнери з побутовими відходами.
Така ситуація зумовлює необхідність вживання термінових заходів, що спрямовані на системне розв’язання проблеми у цій сфері, зокрема: інформованість населення, розроблення комплексної системи поводження з відпрацьованими люмінесцентними лампами, доопрацювання на законодавчому рівні питання щодо поводження з ВМР і визначення механізмів фінансування відповідних заходів.
РОЗДІЛ І. АНАЛІЗ ФАКТОРІВ ВПЛИВУ НА ПРОБЛЕМУ ПОВОДЖЕННЯ З ВІДХОДАМИ, ЩО МІСТЯТЬ РТУТЬ, В УКРАЇНІ
(SWOT-АНАЛІЗ)
Для визначення Стратегії поводження з відходами, що містять ртуть, проаналізовано політико-правові, екологічні, науково-технічні, економічні та соціальні фактори впливу на проблему поводження з ВМР, їх переваги і недоліки, а також можливі наслідки і загрози від впровадження (табл. 1.1).
Таблиця 1.1 – Зведений аналіз фактори впливу на проблему поводження з
відходами, що містять ртуть, в Україні
Сильні сторони (S) | Слабкі сторони (W) | ||||
1 Політико-правові | 1 Політико-правов | ||||
1.1 Вдосконалення національного законодавства в сфері поводження з небезпечними відходами | 1.1 Низька культура виконання законів та підзаконних актів, як суб’єктами господарчої діяльності, так і громадянами
| ||||
1.2 Гармонізація національного законодавства з вимогами міжнародного та європейського законодавства
| 1.2 Неузгодженість законів і термінології в
| ||||
1.3 Створення системи відносин в сфері поводження з небезпечними відходами між органами самоврядуванням, суб’єктами господарчої діяльності і громадянами
| 1.3 Відсутність єдиної політики в природоохоронному законодавстві
| ||||
1.4 1.4 Міжнародне співробітництво в сфері правових відносин в сфері поводження з небезпечними відходами | 1.4 Громіздкість природоохоронного законодавства У країни | ||||
2. Екологічні | 2. Екологічні | ||||
2.1 Захист навколишнього природного середовища від потрапляння до нього ртуті та її сполук | 2.1 Невирішене питання поводження з небезпечними відходами, що знаходяться на звалищах і полігонах | ||||
2.2 Створення сприятливого для людини навколишнього природного середовища
| 2.2 Невирішене питання відновлення навколишнього природного середовища
| ||||
2.32.3Забезпечення високих показників якості життя людини | 2.3 Ефект від впровадження Стратегії буде в майбутньому
| ||||
3. Науково технічні | 3. Науково технічні | ||||
3.1 Запровадження сучасних методів контролю та ефективне керування в сфері поводження з небезпечними відходами на підприємствах і організаціях
| 3.1Переважна кількість організацій і підприємств не сертифіковані за міжнародним стандартом ISO 14001 або аналогічним національним ДСТУ ISO 14001:2006 (Системи екологічного керування. Вимоги та настанови щодо застосування)
| ||||
3.2Впровадження сучасних технічних та технологічних рішень в сфері поводження з небезпечними відходами
| 3.2 3.2 Технічно не вирішено проблему утилізації вже накопичених на полігонах побутових відходів та тимчасово розміщених на територіях підприємств небезпечних відходів, що містять ртуть | ||||
3.3 Залучення наукового потенціалу до вирішення проблем в сфері поводження з небезпечними відходами
| 3.3 3.3 Низька ефективність роботи системи моніторингу і контролю в сфері поводження з небезпечними відходами | ||||
4 Економічні | 4 Економічні | ||||
4.1 Створення економічних засад в сфері поводження з небезпечними відходами в Україні через залучення коштів з спеціального державного фонду
| 4.2 4.1 Вартість утилізації небезпечними відходами для громадян (можливо збільшення ціни відповідної продукції) | ||||
4.2Створення нових робочих місць в сфері поводження з небезпечними відходами | 4.3 4.2Низька ефективність фінансування заходів, передбачених Державним бюджетом | ||||
5 Соціальні | 5 Соціальні | ||||
5.1 Екологічне виховання громадян | 5.1 Мотивація споживачів (громадян, організацій і підприємств) до застосування високоякісних енергозберігаючих джерел освітлення | ||||
5.2 Інформаційно-роз’яснювальна робота з громадянами щодо шкідливості ртуті та її сполук для їх здоров’я та довкілля | 5.2Формальність інформаційного супроводу щодо проведення природоохоронних заходів | ||||
5.3 Навчання громадян щодо правильного поводження з небезпечними відходами (методи, час, місця збирання небезпечних відходів) | 5.3 5.3 Слабка підготовка інженерних кадрів в галузі промислової екології | ||||
Можливості | Загрози | ||||
1 Політико-правові | 1 Політико-правові | ||||
1.1 Узгодження національного законодавство про відходи | 1.1 1.1 Складність та зарегульованість дозвільної системи в України | ||||
1.2 1.2 Доступність та спрощення дозвільної системи в сфері природоохоронного законодавства Створення політико-економічних засад ефективної екологічної політики в Україні
| 1.2 1.2 Формальність зворотних зв’язків між органами самоврядування і населенням в Україні | ||||
2 Екологічні | 2 Екологічні | ||||
2.1 Зменшення використання первинних енергетичних ресурсів, що є актуальним для України
| 2.1 Погіршення екологічної ситуації в містах і населених пунктах в країні
| ||||
2.2 Зменшення викидів парникових газів
3. Науково-технічні | 2.2 Погіршення якості життя і зростання захворюваності громадян
3. Науково-технічні | ||||
3.1 3.1 Створення реєстру в системі поводження з небезпечними відходами з урахуванням сучасних вимог | 3.1 3.1Ввезення на територію України енергозберігаючих джерел освітлення низької якісності | ||||
3.2 3.2 Налагоджена система поводження з небезпечними відходами (запобігання утворенню відходів, їх збирання, перевезення, сортування, знешкодження і захоронення, включаючи контроль за цими операціями та нагляд за місцями видалення) | 3.2 3.2 Слабко розвинена система роздільного збирання в Україні | ||||
3.3 3.3 Подальший розвиток системи роздільного збирання в Україні. Створення пунктів збирання (стаціонарних і пересувних) відпрацьованих люмінесцентних ламп. Стимулювання розвитку технологій виробництва з низьким вмістом ртуті в кінцевому продукті або її відсутності в загалі та впровадження безвідходних технологій | 3.3 3.3 Широке залучення технологій іноземного виробництва, замість існуючих вітчизняних розробок та проектів | ||||
4 Економічні | 4 Економічні | ||||
4.1 4.1 Залучення інвестицій в розвиток утилізації відходів, що містять ртуть | 4.1 4.1 Фінансування тільки мало витратних і швидкоокупних заходів і проектів | ||||
4.2 4.2 Стимулювання конкуренції і розвитку ринку енергозберігаючих джерел освітлювання | 4.2 4.2 Невиконання впровадження Стратегії через відсутність фінансування, зацікавленості або довгострокового терміну окупності заходів | ||||
5 5 Соціальні | 5 5 Соціальні | ||||
5.1 5.1 Стимулювання відповідальності виробників перед громадянами в Україні | 5.1 5.1Низька обізнаність і культура поводження з відходами населення | ||||
5.2 5.2 Стимулювання екологічного виховання громадян в Україні | 5.2 5.2 Низька культура поводження з відходами організацій і підприємств | ||||
За аналізом політико-правових, екологічних, науково-технічних, економічних та соціальних факторів визначені можливості, загрози, сильні та слабкі сторони за критеріями SWOT-матриці проблеми поводження з ВМР в Україні (див. табл. 1.1). Дана матриця дозволяє визначити реальні позиції України в сфері поводження з ВРМ.
Стан проблеми поводження з відходами в Україні несе загрозу для подальшого розвитку країни. Без вирішення даної проблеми не можливо забезпечити її сталий розвиток та право людини на здорове і плідне життя в гармонії з природою. Сильні сторони факторів впливу на вирішення проблеми поводження з ВМР з урахуванням можливостей, які вони дають, дозволять згладити та мінімізувати слабкі сторони і загрози, що існують в даній сфері. З цього випливає, що Стратегія поводження з ВМР повинна базуватися на таких основних концептуальних принципах:
- Політико-правовий або вміння домовлятися - це базовий принцип вирішення всіх проблем в суспільства, в тому числі екологічних і правових. Головним покликання цього принципу є вироблення дієвої екологічної політики в сфері поводження з ВМР, зрозумілої для суспільства і кожного громадянина окремо;
- Екологічний «Живи і не заважай іншому», тобто утворення небезпечних відходів впливає не тільки на людину і суспільство в цілому, але, що найголовніше, на екологічні системи, в яких людина має щастя жити;
- Еколого-економічний - вироблення продукції, що в своє складі має токсичні речовини, зокрема ртуть та її сполуки, повинно супроводжуватися поступовим зниженням таких речовин в її складі через застосування еколого-економічних механізмів регулювання;
- Соціальний принцип - не можливо вирішення будь яких проблем, в тому числі і екологічних, без вирішення соціальних проблем, а саме забезпечення робочими місцями громадян, екологічне виховання громадян, своєчасне вирішення побутових проблем, в тому числі, що пов’язані з утворенням небезпечних відходів.
РОЗДІЛ 2. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ЩОДО ЛЮМІНЕСЦЕНТНИХ ЛАМП
Газорозрядні лампи - це штучні джерела оптичного випромінювання, в яких світіння створюється від електричного розряду в парах ртуті або в суміші газу і пари [2, 3]. За робочим тиском в колбі газорозрядні лампи поділяються на три різновиди:
а) лампи низького тиску (в яких парціальний тиск парів ртуті при сталому режимі не перевищує 10 Па );
б) лампи високого тиску (від 105 до 106 Па);
в) лампи надвисокого тиску (106 Па і більше).
За формою скляної колби ртутні лампи поділяються на:
а) трубчасті або лінійні лампи в циліндричних колбах (відстань між електродами в 2 рази і більше перевищує внутрішній діаметр трубки);
б) капілярні лампи (в трубках з внутрішнім діаметром менше 4 мм);
в) кульові лампи (їх колби зазвичай мають форму кулі або близьку до неї).
Колби газорозрядних ламп можуть бути покриті шаром люмінофора. Найбільш поширені трубчасті люмінесцентні лампи, світовий випуск яких наближається до 1,5 млрд. шт. на рік [3].
Ртутні лампи використовуються для освітлення вулиць, житлових, громадських та промислових приміщень, місцевого освітлення, в медичних і оздоровчих цілях, в прожекторних установках, світлокопіювальних апаратах, на сільськогосподарських об’єктах тощо. Масове застосування ртутних ламп (особливо низького тиску) багато в чому обумовлено їх високою світловою віддачею, великим терміном служби і можливістю отримання різноманітних спектрів випромінювання [3].
У загальному випадку слід розрізняти два основних типи ртутних ламп - лампи, в які вводиться металева (рідка) ртуть, і лампи, в яких рідка ртуть замінюється амальгамою (завдяки меншого тиску парів ртуті над амальгамою лампа стає більш прийнятною у виробництві та експлуатації). Наприклад, на російських електролампових заводах в процесі вакуумної обробки ламп в переважна їх кількість вводять рідку (металеву) ртуть. Це неминуче супроводжується її технологічними втратами і забрудненням виробничого середовища, що обумовлює негативний вплив на робітників, емісію металу в середовище проживання і формування зон ртутного забруднення в околицях підприємств [4, 5]. В свою чергу, ртутні лампи, вийшли з ладу або потребують заміни через втрату споживчих властивостей, є потенційним джерелом надходження токсичної ртуті та інших шкідливих речовин до навколишнього середовища і місць проживання людини, що визначає необхідність їх селективного (роздільного) збору і переробки.
Люмінесцентні лампи являють собою розрядні лампі низького тиску, в яких ультрафіолетове випромінювання ртутного розряду перетворюється люмінофором в більш довгохвильове випромінювання [2]. У найбільшому обсязі випускаються трубчасті (лінійні) люмінесцентні лампи. Виробники електроламп випускають також фігурні (з U-подібною і кільцевою формою трубчастої колби) і кольорові люмінесцентні лампи. Перші зразки вітчизняних люмінесцентних ламп були створені у 1936-1940 рр. групою московських вчених і інженерів під керівництвом С.І. Вавилова. У промислово розвинених країнах на частку освітлювальних установок з лінійними люмінесцентними лампами доводиться більше 80 % вироблюваної світлової енергії. Сьогодні люмінесцентні лампи є найбільш масовими джерелами світла в освітлювальних установок промислових і громадських будівель.
В практиці освітлювання застосовуються такі основні групи ртутних ламп (табл. 2.1).
Таблиця 2.1 - Характеристика ртутних ламп [2, 3]
|
|
Складовою частиною люмінесцентних ламп є скляна колба, по обох кінцях якої упаяно ніжки з катодами. Катод звичайно являє собою біспіраль з вольфрамового дроту, покриту тонким шаром оксидів лужноземельних металів. Цоколь ламп виготовляється, як правило, з алюмінію. В лампах присутні також мідь (виводи, латунні штирі), нікель (виводи), цинк (латунні штирі), олово (припій), свинець (припій і ніжка) та інші хімічні елементи. У колбу люмінесцентної лампи (після видалення повітря і ретельного знегажування) вводиться інертний газ (аргон, ксенон, неон або їх суміш), який полегшує запалювання лампи і зменшує розпорошення катодів в процесі роботи. В ртутних лампах високого тиску звичайно використовується суміш «аргон + ртуть», а в металогалогенних лампах - «Ar + Hg + NaI + TaI + InI3» та інші галоїдні суміші.
В групі ламп високого і надвисокого тиску в найбільше виготовляються ртутні лампи типу ДРЛ і натрієві лампи типу ДНаТ. Зазвичай вони мають скляну колбу приблизно еліптичної форми, всередині якої знаходиться трубчастий кварцовий пальник (ртутний пальник). На внутрішню поверхню колби нанесено тонкий шар люмінофору, який поглинає ультрафіолетове випромінювання ртутного пальника і перетворює його в видиме випромінювання виправленої кольоровості. Колби ламп високого і надвисокого тиску мають дзеркальне або матове покриття.
Особливе значення мають металогалогенні лампи високого тиску (дугові ртутні лампи з випромінюючими добавками), які застосовуються для загального і спеціального освітлення, в різноманітних приладах і установках тощо.
В істотно меншим обсягах виробляються ерітемні, бактерицидні, ртутно- ксенонові, спектральні, ультрафіолетового випромінювання та інші лампи, які мають важливе практичне значення і знаходять застосування в самих разних галузях промисловості, в сільському господарстві, медицині, техніці тощо.
В великих містах спостерігається розвиток виробництва люмінесцентних неонових трубок для світлової реклами (в англомовних країнах таке виробництво іменується «bending», за назвою основної операції - згинання скляних трубок). В більшості випадків - це невеликі підприємства, весь комплект обладнання яких розміщується на площі близько 20 м , а чисельність працівників становить 4-6 осіб.
Кількість ртуті в люмінесцентній лампі низького тиску, як найбільш масового виробу, становить від 20 до 50 мг [3]. Відомо, що використовувана на російських електролампових підприємствах технологія виготовлення люмінесцентних ламп спочатку базувалася на введенні в кожний виріб від 80 до 120 мг металевої ртуті. Така кількість металевої ртуті поміщається в автомат-дозатор, а в кожну лампу потрапляє тільки 50-80 мг ртуті інша частина дози ртуті втрачається в ході технологічних процесів.
Таблиця 2.3 - Вміст ртуті в лампах зарубіжного виробництва [6]
|
Сьогодні кількість ртуті в основних типах ламп, що випускаються російськими електроламповий завод, становить від 5 до 600 мг (табл. 2.2). Кількість ртуті в лампах найбільших світлотехнічних компаній - Philips, Osram (Siemens) і General Electric Lighting, що виробляють понад 65 % усіх випущених в світі ртутних ламп, становить від 5 до 30 мг (табл. 2.3). За цим порівнянням видно, що питомий вміст ртуті в найбільш масових типах зарубіжних ламп нижче, ніж в аналогічних російських виробах.
Таблиця 2.2 - Вміст ртуті в різних типах російських ламп [3]
|
|
Група ламп | Кількість ртуті в лампі, мг |
Люмінесцентні (трубчасті) | 10 |
Люмінесцентні компактні | 5 |
Високого тиску | 30 |
Металогалогенові | 25 |
Натрієві високого тиску | 30 |
Неонові трубки | 10 |
Сьогодні люмінесцентні компактні лампи російського виробництва відрізняються малими розмірами, а також характеризуються незначним вмістом ртуті (близько 5 мг в одній лампі) і мають довший (в 5-10 разів) термін служби, ніж звичайні лампи розжарювання.
Головним компонентом люмінесцентних та деяких інших ртутних ламп є люмінофори - синтетичні речовини, що перетворюють поглинену ними енергію в світлове випромінювання. Лампові люмінофори виробляють на основі галофосфата кальцію, ортофосфатів, силікатів і вольфраматів елементів II групи періодичної системи, фторидів, оксіхлоридів і оксісульфіда металів. До складу люмінофорів може входити широке коло хімічних елементів (Pb, Ga, Ag, Cu, Mn, Sb, Cd, Sn, Sr, Ce, Sm, Ba, Y, Yb, La тощо) [7, 8]. За часів радянського виробництва найбільш широке застосування отримав люмінофор ГФК (галофосфат кальцію), що представляє собою складну за хімічним складом речовину, яка містить фосфат кальцію, фтор, хлор і активатори (сурму, марганець). В лампах типу ДРЛ в якості люмінофорів застосовують головним чином фосфат-ванадат ітрію, активоване європієм.
У багатьох типах ртутних ламп присутні також мастика для цоколів, гетинакс та ізоляційні матеріали, які виготовляються з використанням органічних речовин, здатних в умовах навколишнього середовища трансформуватися в небезпечні забруднюючі речовини. Також в ртутних лампах високого тиску в певній кількості може бути присутній токсичний талій. Скло, алюмінієві цоколі та інші кольорові метали, що містяться в лампах, є цінною вторинною сировиною і повинно звертатися у виробництво.
Ртуть та її сполуки (у тому числі люмінесцентні лампи) відносяться до першого класу небезпечності [9].
2.1 НЕБЕЗПЕЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА ВПЛИВ ВІДПРАЦЬОВАНИХ ЛЮМІНЕСЦЕНТНИХ ЛАМП НА НАВКОЛИШНЄ ПРИРОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ І ЗДОРОВ’Я ЛЮДИНИ
Вплив відпрацьованих люмінесцентних ламп на довкілля і здоров’я людини
визначається вмістом в них ртуті. Ртуть - це сріблястий рідкий метал (табл. 2.4). Тез
мпература (Т) плавлення мінус 38,87 °С; Т кипіння 356,58 °С; густина 13,546 г/см ; тиск парів ртуті 0,0013 мм рт. ст. (20 °С); максимально можлива концентрація їх у повітрі 15,2 мг/м (20 °С) [10]. Пари ртуті в 7 разів важчі за повітря. Розчинність у воді дуже низька і збільшується з підвищенням вмісту в ній О2. Краще розчиняється в розчині NaCl, утворюючи подвійні солі HgCl2 і NaCl; добре розчиняється в гарячій концентрованій H2SO4 або HNO3, в царській горілці. Розчиняє ряд металів (Au, Ag, Zn, Pb, Sn та ін.), утворюючи з ними амальгами. У звичайних умовах на повітрі не окислюється, вступає в реакцію з О2 при підвищених температурах.
Таблиця 2.4 - Фізико-хімічні властивості та класифікаційний номер ртуті та її сполук [6]
|
|
Зустрічається у вигляді кіноварі та інших мінералів, в невеликих кількостях - самородна; в повітрі виробничих приміщень - пари, аерозоль з пилом [10]. Виявляється в атмосфері в концентраціях (2-3) 10- мг/м . В невеликій кількості ртуть міститься в кам’яному вугіллі, нафті, торфі і дереві, а при спалюванні їх може надходити до повітря. В світильному газі ртуть виявлена в концентрації 0,005 мг/м .
Застосовується в приладобудуванні і електротехніці; в складі припою, фарб для морських суден, амальгам; при електролітичному отриманні хлору та їдкого натру; у виробництві оцтової кислоти з ацетилену; в процесі синтезу ртутьорганічних сполук; в хіміко-фармацевтичної промисловості; в лабораторній практиці [10].
Получають ртуть в процесі окисного випалу руд або рудних концентратів при 700-800 °С; одержана ртуть видаляється потім у вигляді пари з промисловими газами, конденсується і очищається промиванням лугами, азотною кислотою і багаторазової дистиляцією [10].
Ртуть відрізняється високою токсичністю для будь-яких форм життя [11]. Токсична дія ртуті на рослини виявляється в наступному. Її пари володіють фітотоксич- ністю, що виявляється в пригніченні зростання гілок і коренів, а також прискоренні старіння рослин. На гідробіонти ртуть впливає через екологічні наслідки, що виникають, насамперед, у водному середовищі і полягають у придушенні життєдіяльності одноклітинних морських водоростей (при концентрації 0,1 мкг/л), порушенні фотосинтезу, асиміляції нітратів, фосфатів, амонію, а також у зміні структури і функціональних характеристик природних співтовариств (при концентрації 1 мкг/л). В даному ж діапазоні лежать токсичні і порогові концентрації ртуті для водних безхребетних (чутливість знижується в ряді: ракоподібні, молюски, черв’яки, мшанки). Ртуть у концентраціях 5-10 мкг/л або вище призводить до порушення життєдіяльності на ранніх стадіях розвитку риб, зниження швидкості їх зростання, придушення нюхового аналізатора, порушення клітинного дихання в зябрах і ферментативної активності печінки.
Стосовно до патології теплокровних ртуть відрізняється широким спектром і великою різноманітністю клінічних проявів токсичної дії в залежності від властивостей речовин, у вигляді яких метал надходить в організм (пари ртуті, неорганічні та органічні сполуки), шляхи надходження та дози [11]. В основі механізму дії ртуті лежить блокада біологічно активних груп білкової молекули (сульфгідрильних, амінних, карбоксільних тощо) і низькомолекулярних сполук з утворенням зворотних комплексів, що характеризуються нуклеофільнимі лігандами. Встановлено включення ртуті (II) в молекулу транспортної РНК, що грає центральну роль в біосинтезі білків. Змінам під впливом ртуті піддаються мембрани ендоплазматичного ретікулума. В початкові стадії впливу малих концентрацій ртуті має місце значний викид гормонів наднирниках і активування їх синтезу. Відмічені фазові зміни у вмі- сті катехоламінів у наднирниках. Спостерігається зростання моноаміноксідазной активності мітохондріалиюй фракції печінки.
Біохімічні зрушення полягають також у порушенні окисного фосфорилювання в мітохондріях тканин печінки і нирок, переамінування та рівноваги між активністю каталізаторів ресинтеза і розпаду глікогену, крім того, відзначені гіпокоагуляційні зрушення з гипергепаранемієй, зниження рівня фібриногену і ступеня тромботеста тощо. Показано стимулюючу дію неорганічних сполук ртуті на розвиток атеросклеротичних явищ, але цей зв’язок не різко виражений.
Пари ртуті проявляють нейротоксичність, особливо страждають вищі відділи нервової системи. Спочатку збудливість кори великих півкуль підвищується, потім виникає інертність кіркових процесів. Надалі розвивається позамежне гальмування.
Основні шляхи впливу її на людину пов’язані з повітрям (при диханні), з харчовими продуктами, через шкіру, при купанні в забрудненому водоймищі, питною водою, при поїданні дітьми забрудненого ґрунту, штукатурки тощо [10-12].
Ртуть належить до числа тіолових отрут, що блокують сульфгідрильні групи білкових сполук і цим порушують білковий обмін і ферментативну діяльність організму. Особливо сильно вона вражає нервову і видільну системи. При впливі ртуті можливі гострі (проявляються швидко і різко, зазвичай при великих дозах ртутної експозиції) і хронічні (вплив малих доз ртуті протягом відносно тривалого часу) отруєння. Відомо велика кількість органічних сполук, що містять ртуть, в яких атоми металу пов’язані з атомами вуглецю. Багато таких сполук, особливо метилртуть, дуже токсичні для живих організмів.
Розподіл ртуті в організмі людини залежить від його стану: елементарна ртуть Hg0 (пари ртуті), неорганічний іон Hg2+, іон метилртуті CH3Hg+. Всі вони мають високу спорідненість по відношенню до клітин нирок, впливаючи на них. Ртуть Hg0 , що надходить інгаляційним шляхом (при диханні), та CH3Hg+, що надходить перо- ральним шляхом (з їжею або водою), накопичуються в центральній нервовій системі, сильніше, ніж Hg2+. Пари і неорганічні сполуки ртуті здатні викликати контактний дерматит. При вдиханні ртутні пари поглинаються і активно накопичуються в мозку і нирках. В організмі людини затримуються приблизно 80 % парів ртуті, що вдихаються. В живому організмі елементарна ртуть перетворюється в іон, який з’єднується з молекулами білків. Є відомості, що пари ртуті здатні проникати в організм людини через шкіру. У вагітних жінок пари ртуті можуть проходити через плацентарний бар’єр, впливаючи таким чином на плід. Аналіз наслідків відомих ртутних отруєнь в Японії та Іраку, що призвели до масової загибелі людей, показав, що у матерів, які перенесли лише легке отруєння метилртуттю, народжувалися діти з важким церебральним паралічем, тобто внутрішньоутробний період є дуже чутливим до впливу ртуті.
До теперішнього часу встановлено, що поряд з загально токсичною дією (отруєннями) ртуть та її сполуки викликають гонадотоксичний (вплив на статеві залози), ембріотоксичний (вплив на зародки), тератогенний (вади розвитку і потворності) і мутагенний (виникнення спадкових змін) ефекти.
В міських умовах вплив на людину, що пов’язаний з дією парів ртуті, нерідко виявляється в хронічному меркуріалізме (ртутному отруєнні), який призводить до порушення нервової системи і характеризується наявністю астеновегетативного синдрому з виразним ртутним тремором (тремтінням рук, язика, вік, ніг та всього тіла), нестійким пульсом, тахікардією, збудженим станом, психічними порушеннями, гінгівітом. Також можуть розвиватися апатія, емоційна нестійкість (ртутна неврастенія), головні болі, запаморочення, безсоння, виникає стан підвищеної психічної збудливості (ртутний еретизм), порушується пам’ять.
Вдихання значних доз парів ртуті супроводжується симптомами гострого бронхіту, бронхіоліту і пневмонії. Спостерігаються зміни в крові і підвищене виділення ртуті з сечею. Надзвичайно гостре отруєння ртуттю викликає руйнування легень. Зазначені синдроми та симптоми спостерігаються при впливі парів ртуті в концентраціях в повітрі більше 0,1 мг/м , але психічні розлади можуть виникати і при більш низьких рівнях. При тривалому впливі відносно низьких концентрацій парів ртуті в повітрі - близько сотих часток мг/м і нижче (нерідко на рівні тисячних часток мг/м і нижче) - у людей можливий розвиток ртутного отруєння, що виражається спочатку в зниженні працездатності, швидкої стомлюваності, підвищеної збудливості, втрати апетиту. Потім зазначені явища посилюються, порушується пам’ять, з’являються невпевненість у собі, дратівливість, головні болі тощо.
За санітарними вимогами до якості атмосферного повітря населених місць вміст ртуті та її сполук в ньому не повинен перевищувати гігієнічні нормативи (табл. 2.5).
Таблиця 2.5 - Значення гранично допустимих концентрацій і клас небезпеки ртуті та її сполук в атмосферному повітрі населених місць [13, 14]
|
|
За санітарними вимогами для визначення класу небезпечності промислових відходів затверджено фізико-хімічні та токсикологічні властивості ртуті та її сполук, що входять до їхнього складу, (табл. 2.6) та гранично допустимі концентрації ртуті та її сполук у ґрунті за показниками шкідливості (табл. 2.7)
Таблиця 2.6 - Фізико-хімічні та токсикологічні властивості ртуті та її сполук, що входять до складу промислових відходів [15]
|
|
Таблиця 2.7 - Гранично допустимі концентрації ртуті та її сполук у ґрунті за показниками шкідливості (валова кількість) [15]
|
|
За санітарними вимогами вміст ртуті та її сполук у воді не повинен перевищувати значень зазначених ГДК водних об’єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування (табл. 2.8) та значень санітарно-хімічних показників безпечності та якості питної води (табл. 2.9).
Таблиця 2.8 - Гранично допустимі концентрації ртуті та її сполук у воді водних об’єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування [16]
|
|
Таблиця 2.9 - Санітарно-хімічні показники безпечності та якості питної води [17]
|
|
Вміст ртуті в харчових продуктах не повинен перевищувати її допустимих рівнів (табл. 2.10), а фонові рівні ртуті в компонентах довкілля наведено в табл. 2.11.
Таблиця 2.10 - Допустимі рівні вмісту ртуті в деяких харчових продуктах [18]
|
|
Таблиця 2.11 - Фонові рівні ртуті в компонентах навколишнього середовища [3]
|
|
Всесвітня організація охорони здоров’я відносить ртуть, що відрізняється різноманітним спектром негативного впливу на живі організми, до найпоширеніших і небезпечних токсикантів для довкілля. Небезпека ртуті та її парів посилює висока швидкість випаровування. Реальна концентрація парів ртуті в приміщенні за рахунок вентиляції завжди нижче рівноважної і залежить від площі випаровування, швидкості руху повітря над поверхнею ртуті, стану її поверхні, температури повітря та інших факторів [19]. Швидкість випаровування металевої ртуті в спокійному повітрі при температурі навколишнього середовища 20 °С становить 0,002 мг/(см •год.), а при 35-40 °С на сонячному світлі збільшується в 15-18 разів і може досягати 0,036 мг/(см год.). При розбиванні ртутної лампи, що містить 80 мг металевої ртуті, утворюється понад 11000 кульок ртуті діаметром 0,01 см із загальною сумарною поверхнею 3,454 см . Всього через одну годину при 20 °С в приміщенні об’ємом 60 м концентрація ртуті ставитиме 0,4ГДК середньодобової (див. табл. 2.5).
Розділ 3. Аналіз методів утилізації люмінесцентних ламп
Існує два методи утилізації відходів, що містять ртуть, які принципово розрізняються, - хімічний і термічний. Основні методи переробки ВМР поділяються на: амальгамування, високотемпературний випал, термічний та хіміко-металургійний. При амальгамуванні рідку ртуть перетворюють на напівтверді амальгами за допомогою неорганічних матеріалів (титан, мідь, цинк, срібло, золото). В результаті знижується виділення парів ртуті. Широкого поширення даний метод не отримав. Високотемпературний випал полягає в випалюванні ВМР і органічні компоненти, з подальшим очищенням газів, що утворилися, від парів ртуті. Термічний метод полягає в прогріванні або прожаренні відходів в установці, пристосованої для випаровування ртуті і подальшої конденсації парів ртуті, або в прямій дистиляції ртуті з метою її регенерації.
Метод «сухого» хімічного демеркурування. Суть методу полягає в тонкому подрібненні і багаторазовому перетиранні осколків люмінесцентної лампи сталевими валками в герметичній дробарці в присутності надлишку тонко дисперсної сірки при підвищеній температурі. В результаті процесу виходить тонкоподрібнена суміш склобою, люмінофора, сірки і сульфіду ртуті. Одержувані відходи не містить вільної ртуті, відноситься до 4 класу небезпеки і може бути похований на полігоні твердих побутових відходів.
Метод «мокрого» хімічного демеркурування або гідрометалургійний. Суть методу полягає в обробці роздроблених люмінесцентних ламп хімічними речовинами для демеркурування з метою переведення ртуті в важко розчинні сполуки, як правило, сульфід ртуті. Для демеркурування найчастіше використовуються розчини полісульфіду натрію або кальцію. Варіантом методу є проведення процесу в спеціально доопрацьованій бетономішалці, при цьому крім розчинів для демеркурування в реакційну масу додається також цемент. Основним відходом такого процесу є затверділі маси, що містять зв’язану ртуть у вигляді сульфіду. Через негативні висновки екологічної експертизи такі установки більше не застосовуються.
Метод термічного демеркурування. Метод заснований на дистиляції ртуті з суміші скляного і металевого брухту при температурі вище температури кипіння ртуті (357 °С) при атмосферному тиску (або в умовах незначного розрідження) з подальшою конденсацією її парів в уловлювачі, що охолоджується.
Метод термовакуумно-кріогенного демеркурування. Суть методу полягає в нагріванні подрібнених люмінесцентних ламп в умовах глибокого вакууму з подальшим виморожуванням ртуті, що випарувалася, в кріогенної пастці, охолодження якої здійснюється рідким азотом. Застосування глибокого вакууму дозволяє з одного боку знизити робочу температуру процесу, з іншого боку - збільшити інтенсивність випаровування ртуті. Метод реалізований в малогабаритних установках типу УРЛ-2М (ФИД-ДУБНА) і є на сьогодні найбільш популярним в Росії.
Метод вібропневматичного розділення. Метод заснований на вібропневма- тичному розділенні ртутних ламп на головні складові: скло, металеві цоколі і люмінофор, що містить ртуть. Очищені від ртуті склобій і металеві цоколі (алюмінієві і сталеві), а також люмінофор, що містить ртуть, використовуються як вторинна сировина. Даний метод не можливо вважати самостійним методом демеркурування, через те що за нього виникають відходи (люмінофора), що містять ртуть та необхідне термічне оброблення для виділення ртуті. Однак даний метод застосовується досить широко, зокрема, в парі з термічною установкою. Вібросепаратор дозволяє різко поліпшити загальну технологічність і екологічність процесу, за рахунок використання термічної установки в оптимальному режимі.
Розділ 4. Визначення проблем та тенденцій у сфері поводження з відходами, що містять ртуть
Головною проблемою в сфері поводження з ВМР є відсутність системи збирання та утилізації відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп, що утворюються у населення. В промисловості дана проблема менш гостра, однак багато процедур на практиці виконуються формально. В результаті на паперах утилізація відбулася, а за фактом - відпрацьовані лампи залишаються на території підприємства, де і накопичуються.
Важливим аспектом утилізації люмінесцентних ламп є економічний. В європейських країнах при кращих початкових умовах і відносно високому рівні фінансування збирається тільки 30-60 % від розрахункової кількості відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп. Вартість створення і функціонування системи утилізації люмінесцентних ламп, з урахуванням реального стану, повинна відповідати цілям даної Стратегії та очікуваним економічним і екологічним ефектам від впровадження. Головну роль у вирішенні даної задачі повинні відігравати пілотні проекти з утилізації на містах, за допомогою яких можливо визначити місцеві особливості і складності в провадженні Стратегії. Крім того, необхідно стимулювати виробників до розробки енергозберігаючих ламп з довшим терміном експлуатації та низьким вмістом токсичних речовин. Таким критеріям відповідають світлодіодні лампи. Проте і вони мають недоліки - завелика ціна для масового застосування та вміст токсичних речовин, наприклад, миш’як, який відноситься до першого класу небезпеки.
Витрати на впровадження стратегії можливо покривати через економію за рахунок зменшення використання електричної енергії при широкому застосуванні енергозберігаючих ламп, на сам перед в цьому зацікавлені місцеві органи влади.
Суттєвим фактором негативного впливу є світова економічна та фінансова криза, яка погіршує стан економічних відносин в Україні та знижує купівельну спроможність населення. В такому разі стає питання про вартість утилізації ВМР для населення. В промисловості вартість утилізації люмінесцентних ламп приблизно коливається в межах від 5 до 12 грн. за одиницю. Населення не готово до сплати такої послуги напряму. Вартість утилізації необхідно враховувати у вартості ламп, а населення за добровільну утилізацію повинно одержувати винагороду, яка б не перевищувала вартості утилізації в промисловості. Тим біль, що ціна сучасних компактних люмінесцентних ламп дещо перебільшена.
Стримуючим фактором при впровадженні Стратегії є низький рівень відповідності підприємств і організацій екологічним вимогам міжнародних стандартів. Небагато таких суб’єктів господарчої діяльності мають систему екологічного керування на підприємствах за стандартом ISO 14001. А це один із важелів, що спонукає до вдосконалення системи відношень «виробництво-довкілля». В тому числі, вони будуть зацікавлені в провадженні системи поводження з ВМР.
Ще однією з проблем є утилізація вже накопичених на полігонах побутових відходів та тимчасово розміщених на територіях організацій і підприємств ВМР. В такому випадку фінансові витрати в повному обсязі перекладено на підприємство, де проводитиметься утилізація. Тобто є необхідність введення компенсації таких витрат через економічні механізми в Україні на державному рівні.
Мотивація споживачів (як населення, так організацій і підприємств) до застосування високоякісних енергозберігаючих джерел освітлення, перш за все необхідна для вирішення проблеми їх утилізації. За рахунок довшого терміну експлуатації сучасних зразків компактних люмінесцентних ламп, їх кількість на утилізацію в подальшому буде зменшено, що є позитивним з екологічної точки зору.
2.7 Аналіз чинного національного законодавства України в сфері поводження з небезпечними відходами
Результати дослідження демонструють: чинне законодавство України чітко не врегульовує питання збирання від населення та утилізації відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп. Аналіз чинного законодавства про відходи та обґрунтування не вирішених питань представлено нижче.
2.8.1 Визначення відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп, як відходів, за законодавством про відходи
Базовим законодавчим актом, що визначає правові, організаційні та економічні засади діяльності, пов’язаної із запобіганням або зменшенням обсягів утворення відходів, їх збиранням, перевезенням, зберіганням, обробленням, утилізацією та видаленням, знешкодженням та захороненням, а також з відверненням негативного впливу відходів на навколишнє природне середовище та здоров’я людини на території України є закону України «Про відходи» [42].
Згідно ст. 1 цього Закону, відходами є будь-які речовини, матеріали і предмети, що утворилися у процесі виробництва чи споживання, а також товари (продукція), що повністю або частково втратили свої споживчі властивості і не мають подальшого використання за місцем їх утворення чи виявлення і від яких їх власник позбувається, має намір або повинен позбутися шляхом утилізації чи видалення.
Для більш детальної класифікації відпрацьованих енергозберігаючих ламп в якості відходів варто розглянути інші визначення, подані у ст. 1 Закону України «Про відходи»:
- небезпечні відходи - відходи, що мають такі фізичні, хімічні, біологічні чи інші небезпечні властивості, які створюють або можуть створити значну небезпеку для навколишнього природного середовища і здоров’я людини та які потребують спеціальних методів і засобів поводження з ними;
- побутові відходи - відходи, що утворюються в процесі життя і діяльності людини в житлових та нежитлових будинках (тверді, великогабаритні, ремонтні, рідкі, крім відходів, пов’язаних з виробничою діяльністю підприємств) і не використовуються за місцем їх накопичення.
За санітарними вимогами клас небезпеки промислових відходів визначається за фізико-хімічними та токсикологічні властивостями речовин, що входять до їх складу [15]. Ртуть та її сполуки відносять до I класу небезпеки. Ртуть входить до складу люмінесцентних ламп, тому відпрацьовані люмінесцентні всіх типів відносяться до небезпечних відходів, що визначено Законом «Про відходи».
З іншого боку, можливо лі віднести до побутових відходів відпрацьовані компактні люмінесцентні лампи, які використовувалися в процесі життя і діяльності людини в житлових та нежитлових будинках та не пов’язані із виробничою діяльністю? Адже уточнюючий перелік видів побутових відходів не містить визначення «небезпечні».
16 лютого 2010 року набув чинності закон України «Про внесення змін до деяких законодавчих актів України у сфері поводження з відходами». Завдяки цьому нормативно-правовому акту, у законі України «Про відходи» з’явилася ст. 35-1 «Вимоги щодо поводження із побутовими відходами», у якій зазначено: «Небезпечні відходи у складі побутових відходів збираються окремо від інших видів побутових відходів, а також мають відокремлюватися на етапі збирання чи сортування та передаватися спеціалізованим підприємствам, що одержали ліцензії на здійснення операцій у сфері поводження з небезпечними відходами».
Термін «небезпечні відходи у складі побутових відходів» використовується і в інших нормативно-правових актах.
Так, у Постанові Кабінету міністрів України від 25 травня 2011 р. № 541 «Про внесення змін до Правил надання послуг з вивезення побутових відходів», наводиться таке визначення: «небезпечні відходи у складі побутових відходів - відходи, що утворюються в процесі життя і діяльності людини в житлових та нежитлових будинках і мають такі фізичні, хімічні, біологічні чи інші небезпечні властивості, які створюють або можуть творити значну небезпеку для навколишнього природного середовища або здоров’я людини та які потребують спеціальних методів і засобів поводження з ними» [43].
У Постанові Кабінету міністрів України від 10 грудня 2008 р. № 1070 «Правила надання послуг з вивезення побутових відходів» із внесеними змінами та доповненнями, небезпечні відходи розглядаються в якості однієї із складових побутових відходів (поряд із твердими, великогабаритними, ремонтними та рідкими відходами) [44]. Так, у додатку 1 до Постанови Кабінету Міністрів України № 1070 «Типовий договір про надання послуг на вивезення відходів», у п. 4 Договору небезпечні відходи у складі побутових відходів подано в переліку побутових відходів, які вивозяться виконавцем послуг за контейнерною схемою, а п. 6 Договору зазначає, що передача небезпечних відходів у складі побутових відходів здійснюється споживачами та виконавцями послуг з вивезення побутових відходів відповідно до вимог санітарного законодавства спеціалізованим підприємствам, що одержали ліцензії на здійснення операцій у сфері поводження з небезпечними відходами.
У додатку 2 Постанови Кабінету Міністрів України № 1070 «Мінімальні норми надання послуг із вивезення побутових відходів», мінімальна добова норма надання послуг із вивезення небезпечних відходів визначена у переліку поряд із нормами вивезення інших складових побутових відходів.
У додатку 3 Постанови Кабінету Міністрів України № 1070 «Розрахунок обсягу і вартості послуг з вивезення побутових відходів» включено визначення вартості вивезення небезпечних відходів поряд із іншими складовими побутових відходів.
У Постанові Кабінету міністрів України від 16 листопада 2011 р. № 1173 «Питання надання послуг з вивезення побутових відходів» наявність спеціально обладнаних транспортних засобів для збирання та вивезення побутових відходів, в тому числі небезпечних відходів у складі побутових відходів, є однією з кваліфікаційних вимог до учасника конкурсу по визначенню виконавця послуг з вивезення побутових відходів (Додаток 1 до Постанови КМУ № 1173), а в ч. 4 п. 7 Типового договору на надання послуг із вивезення побутових відходів на певній території міста вивезення небезпечних відходів у складі побутових відходів визначено в якості обов’язку виконавця послуг (Додаток 2 до Постанови КМУ № 1173) [45].
Таким чином, відпрацьовані компактні люмінесцентні лампи, що використовувалися в процесі життєдіяльності людини в житлових та нежитлових приміщеннях, за санітарними вимогами [15] та Законом «Про відходи» є небезпечними відходами, які утворюються разом з побутовими відходами та визначаються чинним законодавством як небезпечні відходи у складі побутових відходів. Проте це окремий вид відходів (небезпечні відходи), який може входить до складу (бути разом) побутових відходів, але не є їх складовою частиною.
2.8.2 Законодавче регулювання питань щодо організації збирання від громадян відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп
Згідно ст. 26 Закону України «Про місцеве самоврядування в Україні», до виключної компетенції місцевих рад, зокрема, відноситься [46]:
- надання відповідно до законодавства згоди на розміщення на території села, селища, міста нових об’єктів, у тому числі місць чи об’єктів для розміщення відходів, сфера екологічного впливу діяльності яких згідно з діючими нормативами включає відповідну територію;
- вирішення питань у сфері поводження з небезпечними відходами відповідно до законодавства;
- визначення на конкурсних засадах юридичних осіб, які здійснюють у межах певної території збирання та перевезення побутових відходів спеціально обладнаними для цього транспортними засобами.
Згідно ст. 30 та ст. 33 Закону України «Про місцеве самоврядування в Україні», до повноважень виконавчих комітетів місцевих рад відноситься:
- вирішення питань збирання, транспортування, утилізації та знешкодження побутових відходів;
- затвердження схем санітарного очищення населених пунктів та впровадження систем роздільного збирання побутових відходів;
- затвердження норм надання послуг з вивезення побутових відходів;
- визначення території для розміщення відходів;
- здійснення контролю за діяльністю суб’єктів підприємницької діяльності у сфері поводження з відходами;
- здійснення контролю за додержанням юридичними та фізичними особами вимог у сфері поводження з побутовими та виробничими відходами та розгляд справ про адміністративні правопорушення або передача їх матеріалів на розгляд інших державних органів у разі порушення законодавства про відходи.
Згідно ст. 21 Закону України «Про відходи» органи місцевого самоврядування в сфері поводження з відходами мають забезпечити:
- виконання вимог законодавства про відходи;
- розроблення та затвердження схем санітарного очищення населених пунктів;
- організацію збирання і видалення побутових відходів;
- затвердження місцевих і регіональних програм поводження з відходами та контроль за їх виконанням;
- вжиття заходів для стимулювання суб’єктів господарювання, які здійснюють діяльність у сфері поводження з відходами;
- вирішення питань щодо розміщення на своїй території об’єктів поводження з відходами;
- здійснення контролю за раціональним використанням та безпечним поводженням з відходами на своїй території;
- ліквідацію несанкціонованих і неконтрольованих звалищ відходів;
- сприяння роз’ясненню законодавства про відходи серед населення, створення необхідних умов для стимулювання залучення населення до збирання і заготівлі окремих видів відходів як вторинної сировини;
- надання згоди на розміщення на території села, селища, міста місць чи об’єктів для зберігання та захоронення відходів;
- надання дозволів на будівництво або реконструкцію об’єкта поводження з відходами на відповідній території селища або міста;
- надання дозволів на експлуатацію об’єкта поводження з небезпечними відходами на відповідній території селища або міста;
- здійснення контролю за додержанням юридичними та фізичними особами вимог у сфері поводження з виробничими та побутовими відходами відповідно до закону.
Таким чином, практично усі функції щодо регулювання відносин у сфері поводження з небезпечними та побутовими відходами, відноситься до компетенції органів місцевого самоврядування.
2.8.3 Законодавче регулювання питань щодо здійснення збирання від громадян відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп
Згідно ст. 35-1 закону України «Про відходи», збирання та перевезення побутових відходів у межах певної території здійснюються юридичною особою, яка уповноважена на це органом місцевого самоврядування на конкурсних засадах, спеціально обладнаними для цього транспортними засобами.
Визначення на конкурсних засадах юридичних осіб, які здійснюють у межах певної території збирання та перевезення побутових відходів спеціально обладнаними для цього транспортними засобами відноситься до виключної компетенції місцевої ради (ч.55 ст. 26 закону України «Про місцеве самоврядування в Україні»).
Порядок проведення конкурсу з визначення виконавця послуг з вивезення побутових відходів затверджено Постановою Кабінету міністрів України від 16 листопада 2011 р. № 1173 «Питання надання послуг з вивезення побутових відходів». Згідно цієї Постанови, переможець конкурсу визначається виконавцем послуг з вивезення побутових відходів на певній території населеного пункту, про що підписує договір із місцевою радою. Типовим договором на надання послуг із вивезення побутових відходів на певній території міста, який є додатком 2 до Постанови КМУ № 1173, передбачено, що виконавець зобов’язаний надавати послуги вивезення твердих, великогабаритних, ремонтних, рідких відходів, небезпечних відходів у складі побутових відходів згідно з графіком (ч. 4 п. 7 Договору).
Графік надання послуг з вивезення побутових відходів замовник (місцева рада) та виконавець послуг узгоджують під час укладання договору про надання послуг, виходячи з потреби споживача, норм надання та якості послуг (ч. 1 п. 11 Постанови Кабінету Міністрів України від 10 грудня 2008 р. № 1070 «Правила надання послуг з вивезення побутових відходів»).
Збирання та перевезення побутових відходів здійснюються спеціально обладнаними для цього транспортними засобами. Вивезення побутових відходів здійснюється відповідно до схеми санітарного очищення населених пунктів із забезпеченням роздільного збирання побутових відходів. Небезпечні відходи у складі побутових відходів збираються окремо від інших видів побутових відходів, а також повинні відокремлюватися на етапі збирання чи сортування і передаватися споживачами та виконавцями послуг з вивезення побутових відходів спеціалізованим підприємствам, що одержали ліцензії на здійснення операцій у сфері поводження з небезпечними відходами.
Отже, виконавець послуг з вивезення побутових відходів на певній території, визначений місцевою радою на конкурсних засадах, зобов’язаний здійснювати збирання від населення та вивезення відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп згідно визначеного графіку.
2.8.4 Законодавче регулювання питань щодо фінансової відповідальності за збирання та вивезення та відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп
Згідно ст. 1 закону України «Про відходи», виробником відходів є фізична або юридична особа, діяльність якої призводить до утворення відходів; власник відходів - фізична або юридична особа, яка відповідно до закону володіє, користується і розпоряджається відходами.
Згідно ст. 8 Закону України «Про відходи», відходи є об’єктом права власності. Стаття 9 цього закону визначає суб’єктів права власності на відходи. Це - громадяни України, іноземці, особи без громадянства, підприємства, установи та організації усіх форм власності, територіальні громади, Автономна Республіка Крим і держава. Територіальні громади є власниками відходів, що утворюються на об’єктах комунальної власності чи знаходяться на їх території і не мають власника або власник яких невідомий (безхазяйні відходи).
Суб’єкти права власності володіють, користуються і розпоряджаються відходами в межах, визначених законом.
За ст. 15 Закону України «Про відходи» визначено зобов’язання громадян України, іноземців та осіб без громадянства в сфері поводження з відходами, а саме:
- дотримуватися вимог Закону та інших нормативно-правових актів у сфері поводження з відходами;
- вносити в установленому порядку плату за користування послугами підприємств, установ та організацій, що займаються збиранням, зберіганням, перевезенням, знешкодженням, видаленням і захороненням відходів;
- виконувати інші обов’язки, передбачені законодавством, щодо запобігання забрудненню навколишнього природного середовища відходами.
У ст. 35-1 того ж закону чітко зазначено: «Власники або наймачі, користувачі, у тому числі орендарі житлових будинків, земельних ділянок укладають договори з юридичною особою, яка в установленому порядку визначена виконавцем послуг на вивезення побутових відходів, здійснюють оплату таких послуг та забезпечують роздільне збирання побутових відходів.
Подібні норми містяться і у законі України «Про житлово-комунальні послуги». Вивезення побутових відходів згідно цього закону відноситься до житлово- комунальних послуг і за функціональним призначенням може бути як окремою комунальною послугою (ст. 1, ч.1 ст. 13), так і складовою послуг з утримання будинків і споруд та прибудинкових територій (ч.2 ст. 13).
Пункт 3 ст. 20 закону України «Про житлово-комунальні послуги» зобов’язує споживача житлово-комунальних послуг укласти договір на надання таких послуг, підготовлений виконавцем на основі типового договору та оплачувати житлово- комунальні послуги у строки, встановлені договором або законом.
Типовий договір про надання послуг з вивезення побутових відходів затверджено Постановою Кабінету Міністрів України від 10 грудня 2008 р. № 1070 «Правила надання послуг з вивезення побутових відходів». Згідно цього договору, споживачем послуг з вивезення побутових відходів є фізична особа, що є власником (наймачем, орендарем) квартири (будинку).
Таким чином, громадяни України, іноземці та особи без громадянства, які є власниками (наймачами, орендарями) квартир (будинків) - є власниками відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп і зобов’язані поводитися з ними в межах чинного законодавства. Про те виникає колізія: договір укладається із виконавцем послуг з вивезення побутових відходів на відповідній території та оплачувати вартість таких послуг, але відпрацьовані компактні люмінесцентні лампи - це небезпечні відходи і повинні збиратися окремо, хоча утворюються разом з побутовими відходами. Законодавство про відходи не дає відповідь на це питання, і тому існує необхідність окремого правого врегулювання через спеціальний закон.
2.8.5 Законодавче регулювання визначення вартості послуг збирання, вивезення та утилізації відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп
Як зазначено вище, послуги з вивезення відходів є комунальними послугами. Визначення виконавця житлово-комунальних послуг, затвердження норм споживання та якості житлово-комунальних послуг, а також встановлення цін/тарифів на житлово-комунальні послуги відноситься до повноважень органів місцевого самоврядування (ст. 7, ч. 2 ст.14 закону України «Про житлово-комунальні послуги»).
Порядок формування та затвердження цін/тарифів на житлово-комунальні послуги затверджено ст. 31 цього ж закону. Зокрема, виконавці послуг здійснюють розрахунки економічно обґрунтованих витрат на виробництво (надання) житлово- комунальних послуг і подають їх органам, уповноваженим здійснювати встановлення тарифів. Органи місцевого самоврядування встановлюють тарифи на житлово- комунальні послуги в розмірі не нижче економічно обґрунтованих витрат на їх виробництво.
Розмір плати за комунальні послуги розраховується виходячи з розміру затверджених цін/тарифів та показань засобів обліку або за нормами, затвердженими в установленому порядку (ст. 32).
Згідно чинного законодавства, затвердження норм надання послуг з вивезення побутових відходів відноситься до повноважень виконавчого комітету місцевої ради (ст. 30 закону України «Про місцеве самоврядування»).
У разі коли норми не затверджено органом місцевого самоврядування, застосовують мінімальні норми, визначені Постановою Кабінету Міністрів України від 10 грудня 2008 р. № 1070 «Правила надання послуг з вивезення побутових відходів» (п. 8 вказаної Постанови).
Детально порядок визначення вартості послуг з вивезення відходів регламентується Постановою Кабінету Міністрів України від 26 липня 2006 р. № 1010 «Про затвердження порядку формування тарифів на послуги з вивезення побутових відходів» [47].
Отже, вартість послуг із збирання, перевезення та утилізації відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп визначається таким чином:
- місцева рада визначає та затверджує норми накопичення небезпечних відходів у складі побутових відходів на одну особу;
- виконавець послуг з вивезення побутових відходів здійснює розрахунок вартості збирання, перевезення та утилізації відпрацьованих компактних люмінесцентних ламп на основі визначених норм накопичення (якщо такі норми не затверджені органом місцевого самоврядування, розрахунок проводиться на основі норм, встановлених постановою КМУ № 1070 від 10.12.2008 р.);
- виконавчий комітет місцевої ради приймає рішення про встановлення тарифу на вивезення небезпечних відходів у складі побутових відходів на основі розрахунків виконавця послуг, але не нижче рівня економічно обґрунтованих витрат на вироблення (надання) такої послуги.
Відпрацьовані компактні люмінесцентні лампи - це небезпечні відходи, що вимагають особливої та окремої системи поводження з ними. Хоча тариф встановлюється органами місцевого самоврядування для вивезення побутових відходів, проте не ясно, в який спосіб відповідають виробники, імпортери та дистриб’ютори компактних люмінесцентних ламп. Чому вони не можуть здійснювати збирання, перевезення та утилізацію або компенсувати витрати, що з цим пов’язані? Ситуація, що склалася, не спонукає до утилізації небезпечних відходів. Населення невмоти- вовано щодо правильного поводження з небезпечними відходами та не бачить ніякої небезпеки через необізнаність і безвідповідальність. Тому існує необхідність окремого правого врегулювання поводження з небезпечними відходами, що утворені в побутовому секторі, через спеціальний закон.
РОЗДІЛ 3
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА , ВИЯВЛЕННЯ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ЗРАЗКІВ .
3.1 підготовка до експерименту
Було вибрано 3 зразки для проведення експерименту ,три лампи різного типу ,але однакової потужності . В лабораторних умовах вони були розділенні на дві категорії, які було розділено на 2-і категорії. Першу категорію ми ретельно перетерли в ступці до тонко дисперсного стану. Другу категорію ми не перетирали, а брали цільні частинки розбитих ламп .
Після чого відібрані зразки ми перевіряли на аналізаторі EXPERT 3L для визначення повного хімічного складу зразків.
3.2 процес визначення хімічного складу зразків ,принцип роботи аналізатора EXPERT 3L.
Призначення аналізатора EXPERT 3L - вимірювання масової частки (%) основних хімічних елементів методом рентгенофлуоресцентного аналізу.
Діапазон вимірюваних хімічних елементів (діапазон контролю): від магнію (12 Mg) до урану (92U).
При взаємодії зразка з високоенергетичним рентгенівським випромінюванням частина випромінювання проходить через зразок, частина розсіюється і частина поглинається речовиною зразка. Поглинання рентгенівського випромінювання речовиною призводить до появи відразу декількох ефектів, одним з яких є рентгенівська флуоресценція - випускання речовиною вторинного рентгенівського випромінювання.
При рентгенівській флуоресценції атоми одного хімічного елемента випромінюють фотони із певною енергією, яка фактично не залежить від хімічної будови речовини.
Рентгенівську флуоресценцію можна розглянути як процес, що відбувається в три стадії:
рентгенівський фотон з високою енергією «вибиває» з атома електрон з однієї з його внутрішніх електронних оболонок;
виникає нестабільний високоенергетичний стан атома з електронною вакансією;
вакансію займає електрон з однієї з зовнішніх електронних оболонок; надлишкова енергія виділяється у вигляді кванта рентгенівської флуоресценції.
Рис.1. Процес рентгенівської флуоресценції
В атомі може бути кілька електронних оболонок. Перша оболонка (K) складається з одного підрівня 1s. Друга оболонка (L) складається з двох підрівнів 2s і 2p. Третя оболонка (М) складається з підрівнів 3s, 3p і 3d. У спектрах рентгенівської флуоресценції найбільшою інтенсивністю володіють випромінювальні переходи на електронні вакансії в К - оболонці (К - лінії спектру); для «важких» елементів також проявляються переходи на вакансії в L - оболонці (L - лінії спектру).
Існує цілий набір можливих переходів на електронну вакансію із зовнішніх електронних оболонок; наприклад, на вакансію в К- оболонці можуть перейти електрони з різних підрівнів L, M і т.д. оболонок, якщо вони є в атомі елемента. В результаті, спектр рентгенівської флуоресценції атомів одного елемента буде складатися з декількох сигналів.
Нижче на рис. 2 наведено приклад типового спектру рентгенівської флуоресценції речовини, що складається з атомів кількох елементів: заліза, кальцію, титану, хрому, нікелю, магнію, кремнію і сірки.
Рис. 2. Приклад типового спектру рентгенівської флуоресценції речовини
Досліджувану пробу поміщають у вимірювальну камеру блоку з вимірювання. У камері при закритій кришці проба опромінюється рентгенівським випромінюванням, що генерується УРВ. Виникає вторинне випромінювання атомів проби, пройшовши через колімаційну систему КС, реєструється енергодисперсійним напівпровідниковим детектором Д. Детектор з передпідсилювачем ПП перетворює енергію фотона в електричний сигнал, амплітуда якого пропорційна енергії фотона. Далі сигнали через сигнальний кабель надходять на модуль спектрометричного підсилювача, де піддаються формуванню та підсиленню. Така аналогова обробка імпульсів спрямована на покращення співвідношення ефект - фон і сприяє підвищенню чутливості і селективності аналізатора в цілому.
Сформовані імпульси упорядковані відповідно до амплітуда шляхом цифрового кодування. Отримані коди накопичуються протягом часу вимірювання (експозиції) в буфері накопичення, формуючи вихідний спектр вторинного рентгенівського випромінювання досліджуваної проби.
По закінченні експозиції накопичений спектр завантажується з буфера накопичення в буфер обробки. В якості буфера обробки використовується пам'ять комп'ютера. За допомогою встановленого на жорсткий диск комп'ютера програмно-методичного забезпечення, виконується повна математична обробка спектру. Залежно від обраного режиму роботи, оператор отримує результати вимірювань у вигляді графіків і таблиць із переліком виявлених елементів і зазначенням їх концентрацій (%). Результати вимірювань по команді оператора роздруковуються принтером ( Пр).
3.3 результати експерименту.
Після закінчення експерименту отримаємо повний хімічний склад зразків.
Зразок №1. Лампа №1. Лампа Spiral 15w (1-ESL-008-11) 4100К Е14
Лампа №1. Лампа Spiral 15w (1-ESL-008-11) 4100К Е14 ,зразок тонкого помолу. | Лампа №1. Лампа Spiral 15w (1-ESL-008-11) 4100К Е14 ,зразок грубого помолу. | ||
Назва елемента | кількість % | Назва елемента | кількість % |
26Fe | 53,39 | 26Fe | 53,39 |
29Cu | 6.39 | 29Cu | 6.39 |
50Sn | 25.21 | 50Sn | 25.21 |
47Ag | 2.6 | 47Ag | 2.6 |
Лампа №1. Лампа OSRAM BASIC L 18 W/10-765,зразок тонкого помолу. | Лампа №1. Лампа OSRAM BASIC L 18 W/10-765,зразок грубого помолу. | |||||
Назва елемента | кількість % | Назва елемента | кількість % | |||
14Si | 24.5 | 14Si | 24.5 | |||
19K | 6.34 | 19K | 6.34 | |||
20Ca | 45.958 | 20Ca | 45.958 | |||
22Ti | 3.52 | 22Ti | 3.52 | |||
37Rb | 0.25 | 37Rb | 0.25 | |||
39Y | 13.31 | 39Y | 13.31 | |||
23V | 1.09 | 23V | 1.09 | |||
38Sr | 0.076 | 38Sr | 0.076 | |||
63 Eu | 1.55 | 63 Eu | 1.55 | |||
58 Ce | 3.87 | 58 Ce | 3.87 | |||
56 Ba | 36.05 | 56 Ba | 36.05 | |||
15P | 6.48 | 15P | 6.48 | |||
37Rb | 0.25 | 37Rb | 0.25 | |||
40 Zr | 0.07 | 40 Zr | 0.07 | |||
Лампа №1. КЛБ 11/840 Е27 1 S ,зразок тонко дисперсний . | Лампа №1. Лампа КЛБ 11/840 Е27 1 S,зразок грубо дисперсний . | |||||
Назва елемента | кількість % | Назва елемента | кількість % | |||
14Si | 38.85 | 14Si | 38.85 | |||
19K | 6.34 | 19K | 6.34 | |||
20Ca | 41.121 | 20Ca | 41.121 | |||
22Ti | 0.52 | 22Ti | 0.52 | |||
37Rb | 0.25 | 37Rb | 0.25 | |||
39Y | 0.328 | 39Y | 0.328 | |||
23V | 0.247 | 23V | 0.247 | |||
38Sr | 0.076 | 38Sr | 0.076 | |||
63 Eu | 1.55 | 63 Eu | 1.55 | |||
58 Ce | 3.87 | 58 Ce | 3.87 | |||
56 Ba | 1.65 | 56 Ba | 1.65 | |||
15P | 11.23 | 15P | 11.23 | |||
37Rb | 0.051 | 37Rb | 0.051 | |||
40 Zr | 0.09 | 40 Zr | 0.09 | |||
26Fe | 0.77 | 26Fe | 0.77 | |||
29Cu | 0.016 | 29Cu | 0.016 | |||
25 Mn | 0.15 | 25 Mn | 0.15 | |||
33As | 0.024 | 33As | 0.024 | |||
41 Nb | 0.009 | 41 Nb | 0.009 | |||
77Ir | 0.008 | 77Ir | 0.008 | |||
82 Pb | 0.803 | 82 Pb | 0.803 | |||
28 Ni | 0.015 | 28 Ni | 0.015 | |||
Згідно з результатами досліджень як і передбачалось залишків ртуті не було виявлено , через те-що вони знаходились в пароподібному стані і вони одразу ж випарувались у вентиляцію після розгерметизації ламп .
Проте як ми можемо бачити згідно з даними аналізатора, які показані в табл. 1,2,3 наші зразки також багаті на інші шкідливі речовини які після потрапляння в навколишнє середовище можуть привести до поганих наслідків.