Кесте. Автокөлік шиналарынан қоршаған ортаға бөлінетін зиянды заттам тізімі

АВТОКӨЛІК ШИНАЛАРЫНЫҢ ҚОРШАҒАН

ОРТАҒА ӘСЕР ЕТУІН БАҒАЛАУ

Резиналық бұйымдардың күнделіктi тіршілікте көптеп қолданылуы резина қалдықтарынының аса көп көлемдi қалдықтар қатарына жатуына алып келдi.

Резина қалдықтары қатарына жататындар: көлік шиналары, резинотехникалық бұйымдар, резинадан жасалған аяқ киімдер, латекстен жасалған бұйымдар жəне т.б. Олардың қатарына өндірістен шыққан резиналы, резинаматалы жəне резинаметалды бұйымдарды жатқызуға болады. Әйтсе де резинадан жасалған қалдықтардың 90%-на жуығын қолданыстан шыққан автокөлік шиналары құрайды. Жыл сайын əлемде миллиондаған тонна қолданыстан шыққан автокөлік шиналары пайда болса, олардың пайдаға асырылатыны 15-20 %-дан аспайды. Тек қана ТМД мемлекеттерінің өзінде жыл сайын 1,2-1,4 млн тоннадай автокөлік шиналары қалдыққа айналады. Автокөлік шиналарының қоршаған ортаға əсер етуi қазіргi кездегi маңызды экологиялық проблемаға айналып отырғаны белгілi. Бұл, ең алдымен, доңғалақтардың бүкіл «өмірлік циклы» (оларды өндіріп шығару, пайдалану жəне қайта өңдеу) барысында экологиялық қауіпсіздіктi қамтамасыз етуге байланысты мəселе. Автокөлік доңғалақтары күрделi химиялық қосылыстардан тұратын болғандықтан олардың қоршаған ортаға зиянды əсер етуi протектордың үйкеліп, ысқылануынан басталып, оларды қоқыс ретінде сақтау барысында жəне қайта өңдеу барысында орын алады . Бұл тұрғыда көптеген дамыған елдерде амортизацияланған шиналарды механикалық, термиялық, химиялық жолдармен ыдырату арқылы отындық май, техникалық көміртегi, приолиздік газ жəне күйе алуға бағытталған шаралар кеңінен қолданысқа енгізілгенін айта кету керек. Шиналардың жоғары экологиялық қауіптілігi, бір жағынан, оны жасап шығару барысында қолданылатын қоспалардың өте жоғары уыттылығымен анықталса, екіншi жағынан оны жасап шығару, пайдалану, жөндеу жəне қолданыстан шыққаннан кейін сақтау барысында бөлінетін көптеген аса уытты заттарға байланысты болады. Осындай заттардың негізгi топтары 1- кестеде келірілген.

Кесте. Автокөлік шиналарынан қоршаған ортаға бөлінетін зиянды заттам тізімі

№ Топтардың аталуы Заттар саны Қауіптілік саны
Бензепирендер 14-15 1-3
N-нитрозамины 3-4 1-3
Алифатты жəне хош иістi аминдер 5-8 2-3
Алкилароматты көмірсутектер 20-25 2-3
Күкірт құрамды көмірсутектер 5-8 2-3
Галогенқұрамды көмірсутектер   3-5 2-3
Фенолдар 1-3
Альдегидтер мен алифатты кетондар 10-15 2-4
Спирттер мен алифатты қышқылдар 3-6 2-4
Алкилароматты эфирлер 3-6 2-4
Олигомерлер 1-3 2-4
Циклоалифатты көмірсутектер 15-20 3-4
Алифатты шексіз көмірсутектер 15-18 3-4
Алифатты қаныққан көмірсутектер 25-30
Басқалары 5-10 2-4

 

Автокөлік шиналарынан ең көп мөлшерде бөлінетін заттарға каучуктердің (мономерлердің) деструкциялануы кезінде бөлінетін химиялық əрекеттесуге аса бейімдi əрi жоғары уытты (бензол, ксилол, стирол, толуол), канцерогендер түзетін (алифатты аминдер), кацерогендерге табын заттар (күкіртсутек, формальдегид, фенолдар), канцерогендер промоторлары (күкірт қостотығы, хош иістi емес қатардың көмірсутектерi) жататыны анықталған. Жоғарыдағы кестеде келтірілген химиялық қосылыстардың барлық топтары дерлік жоғары уыттылығымен сипатталса, соның iшінде Халықаралық iсік ауруларын зерттеу ұйымы (IARC) бекіткен тізімге жататын канцерогендi заттарға: полиароматты көмірсутектерге, соның iшінде əсіресе бензапиренге, N-нитрозаминдерге назар аударған дұрыс.

1-суретте 13 минут аралығында (қала жүйесіндегi көлік қозғалысын имитациялайтын «Еуропалық көлік жүргізу циклы» əдістемесіне сай

алынған уақыт мерзімi) протекторлы шиналық резинадан зиянды газдардың бөліну кинетикасы келтірілген. Бұл зерттеулердің нəтижесi көрсеткендей, автокөліктердің қалдық газдары мен асфальтты жол төселімдеріне қарағанда канцерогендi заттар резиналы көлік шиналарынан едəуір көп мөлшерде бөлінедi. Басқаша айтқанда, шиналарды күнделіктi пайдалану да қауіпсіз емес.

1-сурет. 175/70R13 шина протекторынан химиялық заттардың бөліну кинетикасы.


Бірқатар зерттеулер барысында анықталғандай, шиналарды пайдалану барысында бөлінетін канцерогендi заттардың жалпы мөлшерi басқа осы тектес газ тəріздi заттарға қарағанда ондаған есе артық. Дегенмен бұл заттардың шектік рұқсат етілген концентрациясы газ тəріздi басқа қосылыстарға қарағанда едəуір төмен екендігi белгілi. Шиналардан бөлінетін кейбір компоненттердің азот тотықтарымен əрекеттесуi салдарынан қалдық газдарда жəне ауада N-нитрозаминдер мөлшерi арта түсетінi анықталған. Екіншi реттік аминдер мен сульфенамид класына жататын вулканизацияны жеделдеткіш заттардың термиялық ыдырауы барысында бөлінетін қосылыстар азот тотықтарымен реакцияға түсуi канцерогендi N-нитрозаминдерінің түзілуіне алып кеп соғады. Оған дəлел ретінде төмендегi реакцияны келтіруге болады:

 

2( ( N=O+ +(

 

Жалпы N-нитрозаминдерi тобының келесi қосылыстары түзілуi тіркелген: N-нитрозодиметиламин, N-нитрозодиэтиламин, N-нитрозодибутиламин, N-нитрозоморфолин. Олардың протекторлы резиналардың құрамындағы концентрациясы 2,1-ден 34,9 мкг/кг шамасында болса, ал ауаға ұшып шыққан өнімдердің құрамындағы концентрациясы жалпы N-нитрозаминдер бойынша шектік рұқсат етілген концентрациядан əлдеқайда жоғары болуы мүмкін (елдi мекендер үшін ол 50 нг/м3 құрайды). Сондай-ақ N-нитрозаминдер тобына жататын қосылыстардың суда жақсы еритінін жəне олар үшін судағы шектік рұқсат етілген концентрация 5 нг/литр екндігін ескерсек қоршаған ортаны канцерогендермен (біздің жағдайда N-нитрозаминдермен) ластауы бойынша шиналарды пайдалану автокөліктерден қалдық газдарды шығарудан кем түспейтінін түсінуге болады.

Шиналарды пайдалану барысында бөлінетін полиароматты көмірсутектерге ерекше тоқталып өткен дұрыс. Халықаралық классификаторға аса қауіптi канцерогендi заттар тобы ретінде енген олар əсіресе жеңіл көліктердің протекторлы шиналарында көп мөлшерде болады (көптеген шина түрлерінде олар 230-235 мг/кг шамасында болады). Олардың iшінде фенантрен, флуорантен, пирен, перилен, бенз(а)антрацен, хризен, бенз(к)флуорантен, бенз(b)флуорантен, бенз(е)пирен, дибенз(а,h)антрацен, дибенз(а,с)антрацен, коронен, циклопента(с)пирен, антрацен секілдi заттар жатады.

Кейбір зерттеулер шиналарды пайдалану барысында бөлінетін полиароматты көмірсутектер автокөліктерден қалдық газдарының құрамындағыдан əлдеқайда артық екендігін анықтаған. Ал шинаның үйкелуi кезінде бөлінген тозаң астма, аллергиялық жəне терi ауруларын туғызады.

Айта кету керек полиароматты көмірсутектерге ауада жоғары ұшқыштық немесе суда ерігіштік қасиет тəн емес. Бірақ біздің климаттық жағдайда, яғни ауа температурасының жоғары болуы жағдайында оның таралуы жеңілдей түседi. Сондай-ақ полиароматты көмірсутектер басқа да зиянды қосылыстармен əрекеттесіп нитро-, хлор-, гидрополиароматты көмірсутектер түзуi мүмкін. Ал олардың кейбірінің уыттылығы жəй полиароматты көмірсутектерге қарағанда əлдеқайда жоғары болады.

Көптеген экономикалық дамыған мемлекеттерге қарағанда бізде əлi шиналарды экологиялық бақылау жəне оларға сервистік қызмет көрсету жолға қойылмаған. Сондықтан біздің елдегi көлік шиналарының қоршаған ортаға келтіретін зиянына нақты экологиялық баға беру қиын. Дегенмен қазіргi автокөлік импортының басым бөлігін қолданыста 10-15 жыл болған көліктер құрайтынын ескерсек олардың еуропалық талаптарға сай келетініне күмəн келтіруге болады. Осы себептi бұл мəселенi арнайы зерттеу қажет.

2-суретте бірқатар шина түрлерінің пайдалану барысында ауаға ұшқыш химиялық қосылыстарды бөлу сипаттамасы келтірілген. Бұл мəліметтерге сəйкес шина түрлеріне байланысты олардан бөлінетін ұшқыш химиялық қосылыстар концентрациясы бірнеше есеге дейін өзгеріп отыруы мүмкін. Бұл бөлінген заттардың жалпы мөлшерінің көрсеткішi, ал олардың химиялық құрамы мен физикалық қасиеттерін реттеу ерекше мəселе. Сондықтан болар, қазір шина шығаратын шетелдік көптеген компаниялар халықаралық ISO 14000 стандарттарының экологиялық талаптарына сай резина бұйымдарының, соның iшінде шиналардың да құрамында канцерогендi заттарды пайдалануға шектеулер қоюда.