«Вітчизняна наука: сучасний стан, актуальні проблеми та перспективи розвитку»

48 
«Проблемы и перспективы развития науки в начале третьего тысячелетия в странах СНГ»
 
 
 
грязью  различного  состава.  В  данном  случае  для  его  применения  в  растениеводстве  необходимо,  прежде  всего, 
определить его класс опасности для окружающей природной среды.
 
Токсичность  образцов  определяли  методами  биотестирования,  принятыми  в  Российской  Федерации  для 
экологического  контроля  [4
-
6].  В  качестве  тест
-
организмов  для  определения  класса  опасности  дефеката  и 
дефекационной  грязи  использовали  зеленые  одноклеточные  водоросли  Chlorella  vulgaris,  ресничные  инфузории 
Paramecium  caudatum  и  планктонные  рачки  Daphnia  magna,  которые  наиболее  часто  используются  при 
тестировании водных объектов, отходов, почв, грунтов [1. с. 50
-
57; 2, с.1
-
3; 3. с. 88
-90].  
Исходные вытяжки из отходов сахарной промышленности по разному повлияли на состояние тест
-
культур 
гидробионтов,  выбранных  для  исследования  (табл.  1).  Острое  токсическое  действие  дефекационной  грязи 
проявилось  только  по  отношению  к  Daphnia  magna,  наблюдалась  полная  гибель  культуры.  Paramec
ium  caudatum 
оказались  нечувствительны  к  действию  данного  отхода.  Действие  отхода  на  одноклеточные  зеленые  водоросли 
привело  к  незначительному  увеличению  их  биомассы  по  сравнению  с  контролем,  но  значения  тест
-
функции  не 
принимали пороговых значений. 
 
Экстракт  выщелачивания  дефекационного  осадка  не  вызвал  изменений  в  культурах  тест
-
организмов, 
превышающих предельные значения.
 
В  связи  с  отсутствием  выраженного  влияния  водных  экстрактов  отходов  на  Paramecium  caudatum 
исследование  влияния  разведений  экстрактов  отходов  проводили  для  Daphnia  magna  –
 
для  определения 
эффективной  и  полулетальной  концентраций  и  для  Chlorella  vulgaris  –
 
для  выявления  возможного  увеличения 
численности более чем на 30% по сравнению с контролем.
 
Таблица 1
 
Показатели тест
-
реакций гидробионтов при воздействии исходных водных вытяжек отходов сахарного 
производства
 
Тест
-
организм (тест
-
реакция)
 
Дефекационная грязь
 
Дефекат (фильтрационный осадок)
 
Daphnia magna (
смертность
, %) 
100 
5±0,9
 
Paramecium caudatum 
(
смертность,
 %) 
0 
2,7±1,3
 
Chlorella vulgaris 
(отклонение 
прироста биомассы от контроля, %)
 
+11,4±0,7
 
+10,1±1,3
 
 
При разведении экстракта дефекационной грязи в 10 и 100 раз наблюдается снижение смертности дафний, 
однако  токсический  эффект  отсутствует  только  при  условии  100
-
кратного  разведения.  Разведение  водного 
экстракта  дефекационной  грязи  в  10  раз  вызывает  достоверное  увеличение  численности  клеток  водорослей 
практически  в  2  раза  (Р=0,05;  t
крит
=2,78;  t
стат
=4,07).  При  дальнейшем  разведении  прирост  биомассы  водорослей 
практически  не  отличается
 
от  контрольного  варианта.  При  воздействии  экстракта  дефеката  численность 
водорослей линейно снижается.
 
Регрессионный  анализ  данных  проводили  по  матрице,  полученной  на  основе  смертности  Daphnia  magna 
(табл. 2), результаты представлены на рисунке 1.
 
Таблица
 2 
Матрица для определения предельных концентраций экстракта выщелачивания дефекационной грязи для 
Daphnia magna 
Концентрация экстракта, С
 
lg C 
Смертность, %
 
Значения пробитов
 
1 
0 
100 
7,33 
1:10 
1 
30 
4,48 
1:100 
2 
5 
3,35 
 
 
Рис.  1.  Линия  и  уравнение  регрессии  в  пробитной  системе  координат  для  смертности  дафний  при 
воздействии кратных концентраций водного экстракта дефекационной грязи
 
 
Решив  уравнение 
LgC  =  (P-
7.0433)/1.99, где Р=10 –
 
при определении эффективной концентрации; Р=50  –
 
при определении полулетальной концентрации, получили следующие результаты (табл. 3).
 
y = -1,99x + 7,0433
R
2
 = 0,9414
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0
0,5
1
1,5
2
2,5
LgC
зн
ач
ен
ия 
пр
об
ит
ов
LgC =  
C=10
LgC
 

«Проблемы и перспективы развития науки в начале третьего тысячелетия в странах СНГ»
 
49 
 
 
Таблица 3
 
Показатели токсичности водного экстракта дефекационной грязи для 
Daphnia magna 
Предельные показатели токсичности
 
Кратность разведения исходного экстракта выщелачивания
 
Эффективная концентрация (безвредная 
кратность разведения) ЭК
10
 
в 50 раз
 
- 
при таком разведении вредное воздействие экстракта 
выщелачивания отсутствует
 
Полулетальная концентрация (безвредная 
кратность разведения) ЛК
50
 
более чем в 10 раз
 
- 
при таком разведении погибает
 
50% особей низших 
ракообразных D. 
magna 
 
Таким образом, влияние водных экстрактов отходов сахарного производства на гидробионтные организмы 
различных  трофических  групп  показывает  их  неоднозначные  реакции  на  такой  вид  воздействия.  Основываясь  на 
полученных  нами  экспериментальных  данных,  можно  предположить  различные  варианты  развития  событий  при 
условии попадания компонентов дефекационной грязи в водную экосистему. Дефекационная грязь может попадать 
в  водные  объекты  непосредственно,  в  результате  смыва  атмосферными  осадками  или  через  грунтовые  воды. 
Можно  предположить  три  варианта  изменения  трофической  структуры  экосистемы,  в  которую  включены  Сhlorella 
vulgaris, Paramecium caudatum и Daphnia magna.
 
I. 
При  поступлении  в  водоем  компонентов  дефекационной  грязи  и
 
разведении  их  в  10  раз  может 
наблюдаться  незначительное  увеличение  биомассы  одноклеточных  зеленых  водорослей  и  резкое  снижение 
численности  и  разнообразия  планктонных  организмов,  представленных  низшими  ракообразными.  Трофический 
уровень,  представленный  простейшими,  может  оставаться  в  стабильном  состоянии.  Угнетение  трофического 
уровня,  представленного  планктонными  ракообразными,  может  подорвать  пищевую  базу  рыб,  находящихся  на 
более высоких трофических уровнях.
 
II. 
При  поступлении  в  водоем  компонентов  дефекационной  грязи  и  разведении  их  в  100  раз  может 
наблюдаться  существенное  увеличение  биомассы  одноклеточных  зеленых  водорослей  и  значительно  снижение 
численности  и  разнообразия  планктонных  организмов,  представленных  низшими  ракообразными.  Трофический 
уровень,  представленный  простейшими,  может  оставаться  в  стабильном  состоянии.  Угнетение  трофического 
уровня,  представленного  планктонными  ракообразными,  может  подорвать  пищевую  базу  рыб,  находящихся  на 
более  высоких  трофических  уровнях.  Увеличение  биомассы  одноклеточных  зеленых  водорослей  при  сокращении 
численности  и  разнообразия  их  потребителей  может  привести  к  эвтрофикации  водоема,  его  биологическому 
загрязнению и зарастанию. 
 
III. 
При  поступлении  в  водоем  компонентов  дефекационной  грязи  и  разведении  их  в  1000  раз  видимых 
изменений в трофической организации водного объекта может не наблюдаться.
 
По  данным  Федерального  классификационного  каталога  отходов  фильтрационный  осадок  сахарного 
производства «сахарный дефекат» имеет классификационный номер 314
 
0130608995, в соответствии с ним данный 
отход  относится  к  группе  отходов  известняка  и  доломита,  по  агрегатному  состоянию  –
 
сыпучий,  без  опасных 
свойств,  относится  к  5  классу  опасности  для  окружающей  природной  среды.  Результаты  наших  исследований  по 
влиянию  водного  экстракта  сахарного  дефеката  на  Сhlorella  vulgaris,  Paramecium  caudatum  и  Daphnia  magna
 
подтверждают  степень  опасности  данного  отхода:  исходная  водная  вытяжка  не  оказывает  значительного 
негативного воздействия на данные организмы в лабораторных условиях.
 
В Федеральном классификационном каталоге отходов дефекационная грязь как отход не зарегистрирована 
–
 
номер отсутствует. Опираясь на данные наших исследований данный отход можно отнести к 4 классу опасности 
для окружающей среды, так как токсический эффект отсутствует при разведении исходного экстракта в 100 раз (при 
учете реакции наиболее чувствительного тест
-
организма –
 Daphnia magna). 
По  результатам  исследования  влияния  водных  экстрактов  отходов  сахарного  производства  на 
лабораторные  культуры  гидробионтных  организмов,  относящихся  к  различным  трофическим  группам,  можно 
сделать следующие выводы:
 
1. 
По  данным  биотестирования  дефекационная  грязь  относится  к  4  классу  опасности  для  окружающей 
природной среды. Данный отход может вызвать нарушение экосистемы с периодом самовосстановления не менее 
3-
х лет.
 
2. 
Для  примитивных  ракообразных  –
 
дафний  отсутствие  вредного  воздействия  наблюдается  при 
разведении исходного экстракта отхода в 50 раз.
 
3. 
Водный  экстракт  не  токсичен  для  инфузорий,  но  способен  вызывать  увеличение  биомассы 
одноклеточных зеленых водорослей.
 
4. 
При  поступлении  в  водные  экосистемы  дефекационная  грязь,  вероятно,  может  изменять  их 
трофическую организацию от снижения разнообразия и биомассы зоопланктона до эвтрофикации.
 
5. 
Результаты  биотестирования  подтвердили  5  класс  опасности  дефеката  (фильтрационного  осадка) 
сахарного производства.
 
 
Литература:
 
1. 
Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб. пособие / Под ред. О. П. 
Мелеховой и Е. И. Егоровой. М.: ИЦ Академия, 2007. –
 
288 с.
 
2. 
Лисовицкая  О.В.,
 
Терехова  В.А.  Фитотестирование:  основные  подходы,  проблемы  лабораторного  метода  и 
современные решения // Доклады по экологическому почвоведению. 2010. № 1. Вып. 13. –
 
С. 1
-18. 
3. 
Терехова В.А. Биоиндикация и биотестирование в экологическом контроле // Использование и охрана природных 
ресурсов в России. Информационно
-
аналитический бюллетень. 2007. № 1 (91). –
 
С. 88
-90. 
4. 
ПНД  Ф  Т  14.1:2:4.12
-
06  Методика  определения  токсичности  водных  вытяжек  из  почв,  осадков  сточных  вод  и 
отходов,  питьевой,  сточной  и  природной  воды  по  смертности  тест
-
объекта 
DAPHNIA  MAGNA  Straus. 
Красноярский ГУ.
 
5. 
ФР.  1.39.2006.02506.  Методика  определения  токсичности  отходов,  почв,  осадков  сточных,  поверхностных  и 
грунтовых  вод  методом  биотестирования  с  использованием  равноресничных  инфузорий 
PARAM
ЕС
IUM 
CAUDATUM Ehrenberg
. ЛЭТАП, МГУ.
 

50 
«Проблемы и перспективы развития науки в начале третьего тысячелетия в странах СНГ»
 
 
 
6. 
ФР. 1.39.2007.03223. Методика определения токсичности вод, водных
 
вытяжек из почв, осадков сточных вод и 
отходов по изменению уровня
 
флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей ООО
 
"Акварос".
 
 
 
Александр Михайличенко
 
(Костанай, Казахстан)
 
 
СОКРАЩЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОСФЕРУ ПУТЕМ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ РТИ И 
ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИИ, УЛУЧШАЮЩЕЙ КАЧЕСТВА ЖИЗНИ ЛЮДЕЙ.
 
 
Мы все знаем, что Биосфе ра –
 
это оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их 
воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности. Также мы все прекрасно понимаем, что эволюционные 
процессы и стремительный прогресс развития человечества влияют на состояние биосферы и далеко не в лучшую 
сторону. Деятельность человека очень сильно даже катастрофически влияет на состояние живой оболочки Земли. 
Рост человечества и  увеличение продолжительности его жизни на Земле приводит к необходимости производить 
продукты  и  товарные  ценности  для  обеспечения  жизни  людей.  Добыча  полезных  ископаемых,  максимальное 
использование  всех  видов  природных  ресурсов,  производство  и  усовершенствование  механизации  помогает 
человечеству жить и развиваться, все больше заполняя собой и продуктами своей жизнедеятельности Биосферу. 
Основной  продукт,  необходимый  для  дальнейшего  развития  человечества,  является  энергия.  Именно  для  ее 
создания  и  дальнейшего  использования  человек  не  считается  ни  с  чем!  Только  вот  энергию  мы  в  основном 
добываем  пока  старым  дедовским  способом  за  счет  использования  недр,  так  называемых  полезных  ископаемых 
(нефть, газ, уголь), добыча и использование которых приводит к необратимым изменениям в биосфере. Одним из 
опасных продуктов жизнедеятельности человечества являются отходы (Эмиссии) их мы размещаем под землей на 
земле под водой и даже в воздухе, самые опасные прячем по дальше и поглубже оставляя для будущих поколений. 
 
Переработка  отходов  является  положительным  фактором,  которым  человечество  может  поддержать 
устойчивость Биосферы к все более масштабному и необратимому воздействию на нее.
 
Первым положительным аспектом переработки отходов служит то, что получаемые материалы, обладают 
устойчивостью  к  механическим  и  термическим  воздействиям,  не  теряющих  своих  физических  свойств,  можно 
использовать  вторично  и  третично  и  постоянно,  что  сокращает  энергозатраты,  связанные  с  добычей, 
транспортировкой и производством нового одного или нескольких видов товаров. Вторым положительным аспектом 
является, конечно, же сокращение объема размещаемых и захораниваемых отходов (эмиссии) в Биосфере. 
 
В данной статье рассмотрим только один из множества видов отходов, которые возможно переработать и 
получить новую товарную продукцию с минимумом затрат энергетических ресурсов. 
 
И  так,  отходы  РТИ  (резино
-
технические  изделия),  включающие  в  себя:  отработанные  автопокрышки  и 
камеры  легкового,  грузового,  спецавтотранспорта,  сельхозтехники  и  КГШ  (крупногабаритные  шины  карьерного 
транспорта);  транспортерные  ленты,  ремни,  шланги,  прокладки  и  т.д.  Конечно  же,  основное  образование  и 
накопление РТИ происходит от автотранспорта и передвижной техники. 
 
Немного  из  истории.  Первая  пневматическая  шина  появилась  в  конце  19в.  Она  представляла  собой 
резиновую оболочку, которую надевали на обод колеса и наполняли воздухом [1 стр.11]. Именно с того времени и 
начали появляться отходы, представленные автопокрышками. 
 
Наблюдаемый  рост  автомобилизации  сопровождается  нарастанием  ряда  экологических  проблем,  в  том 
числе образованием отходов –
 
изношенных автомобильных шин. 
 
По  подсчетам  экологов,  сегодня  в  мире  уже  накоплено  около  80  млн.  тонн  неутилизированных  шинных 
отходов.  По  прогнозам  Конференции  ООН  по  окружающей  среде  и  развитию  (Рио
-
де
-
Жанейро,  1992),  объём 
твёрдых отходов к 2025 г. вырастет в 4
-
5 раз По данным Европейской Ассоциации по вторичной переработке шин 
(ЕТРА) в 2000 году общий вес изношенных, но непереработанных шин достиг: в Европе – 2,5 млн тонн; в США – 2,8 
млн тонн; в Японии – 1,0 млн тонн; в России – 1,0 млн тонн [2 стр. 52]. 
 
В  рамках  Европейского  сообщества  разработана  программа,  в  соответствии  с  которой  поставлены  и 
решаются следующие задачи:
 
- 
количество шинных отходов должно быть снижено на 10%,
 
- 
доля шин с восстановленным протектором должна возрасти до 25
-30%, 
- 
переработка утильных шин с получением резиновой крошки должна возрасти до 60%,
 
- 
вывоз на свалки должен практически прекратиться. 
 
Проблема  переработки  изношенных  шин  имеет  важное  экологическое  значение,  поскольку  шины 
изготавливаются  из  материалов,  которые
 
в  природе  практически  не  разлагаются.  Выброшенные  на  свалки  либо 
закопанные  шины  разлагаются  в  естественных  условиях  не  менее  150лет.  Поэтому  их  складирование  и 
захоронение отрицательно влияют на состояние окружающей среды. 
 
 
 
 
Рис.1. Разогревание земли зимой при 
земляных работах
 
Рис. 2. Склад отработанных шин в 
промзоне
 
 

«Проблемы и перспективы развития науки в начале третьего тысячелетия в странах СНГ»
 
51 
 
 
Республика  Казахстан  также  столкнулась  с  проблемой  накопления  данного  вида  отходов.  Если  ранее  в 
Советском союзе,  в состав  которого  входил  Казахстан,  была  налажена  схема  утилизации  автопокрышек  путем  их 
сбора  и  восстановления,  то  данная  система  могла  работать,  так  как  автотранспорта  было  в  сотни  раз  меньше  и 
восстанавливать резину было рентабельно. В настоящее время очень быстро растет парк автотранспорта, система 
действующая  в  СССР  по  утилизации  отработанных  шин  рухнула  с  появлением  границ  и  новыми  экономическими 
критериями.  На  предприятиях,  промышленных  территориях,  регионах  и  в  стране  в  целом  стали  накапливаться 
отходы РТИ. Основным способом утилизации данных видов отходов стало их уничтожение методом сжигания или 
захоронения  путем  закапывания  в  отвалах  горнодобывающих  предприятий  якобы  для  улучшения  процесса  их 
рекультивации. 
 
Для  проведения  анализа  образования  отработанных  шин  и  их  дальнейшего  размещения  в  окружающей 
среде,  а  также  возможных  способов  утилизации  и  переработки,  была  взята  за  основу  Костанайская  область 
Республики  Казахстан.  В  данной  области  создано  предприятие  «ЭКОLINESPORT»,  с  2010  года  занимающееся 
утилизацией  отходов  РТИ,  в  том  числе  и  автопокрышек.  Данное  предприятие
 
стало  проводить  исследование  и 
мониторить  предприятия  на  которых  образуются  отходы  РТИ.  Согласно  проведенных  исследований,  выяснилось 
следующее: 
 
В  Костанайской  области  количество  автомобилей  постоянно  растет.  Если  в  1995  г.  насчитывалось  110,8 
тыс.  единиц  автотранспорта,  в  1999  г.  –
 
199,1  тыс.  единиц,  в  2009  г.  –
 
237,8  тыс.  единиц.  В  2009  г.  ежегодный 
прирост количества автотранспорта по сравнению с 2007 г. составлял 1%, в 2010 г. –
 4%, 2011 
–
 8% .  
 
Рис. 3. Динамика роста количеств а 
автотранспорта в Костанайской области
 
Рис. 4. Динамика роста количества 
накопленных отходов РТИ
 
На  сегодняшний  момент  в  Костанайской  области  зарегистрировано  порядка  200  тыс.  единиц 
автотранспорта, свыше 50 тысяч спецтехники. Ежегодное образование отходов шин составляет порядка 5 тыс. тонн 
от действующей техники, количество накопленной резины составляет более 50 тыс. Тонн [3 стр.25]. 
 
Данные  отходы  «ЭКОLINESPORT»  рассматривает  как  сырье,  так  как  производит  из  резиновой  крошки, 
получаемой  при  переработке  отходов  РТИ,  тартановое  и  травмобезопасное  покрытие,  которое  используется  на 
спортивных сооружениях (беговые дорожки, баскетбольные, универсальные площадки, теннисный корт), на детских 
игровых  площадках,  в  животноводстве  (конюшни,  молочно
-
товарные  фермы),  в  помещениях  с  повышенной 
влажностью  (бассейны,  бани),  производственные  помещения  (электроцеха,  мясные  и  колбасные  цеха).  В  общем 
спектр  применения  покрытий  велик.  И  главное,  что  переработка  отходов  РТИ  осуществляется  механическим 
способом и все преимущества вулканизированной резины остаются без изменений.
 
Вулканизированная  резина  устойчива  к  атмосферным  осадкам,  температурным  изменениям  и 
ультрофиолетовым  лучам.  Конечно  часть  автопокрышек  все  так  же  восстанавливается,  хотя  спрос  на 
восстановленные покрышки не велик. Но это все
 
также остается одним из вариантов утилизации автопокрышек. 
 
При  реализации  намеченной  производственной  деятельности  «ЭКОLINESPORT»  столкнулось  с  тем,  что 
технология  переработки  автопокрышек  очень  дорогая  и  в  Республики  Казахстан  работает  лишь  1  завод  по 
переработке шин, расположенный в г. Астана за 800 км от Костанайской области. В связи с тем, что шины являются 
крупногабаритным грузом, расходы по их доставке ложились на стоимость утилизации. В связи с этим утилизация 
отработанных  шин  подразумевается  платная.  Данный  факт  очень  сильно  влияет  на  процесс  утилизации  отходов 
РТИ. 
 
За последние 3 года в РК в том числе и Костанайской области появились ряд предприятий, работающих в 
сфере  переработки  отходов  РТИ,  но  утилизация  данных  видов  отходов  так  и  остается  платной,  в  связи  с  чем 
процент  отходов,  подлежащих  переработке,  низок  относительно  процента  образования  данного  вида  отходов. 
Также  остается  практически  в  зачаточном  состоянии  использование  получаемого  сырья  (резиновая  крошка), 
ассортимент товаров из данного продукта не велик и включает всего около 20 наименований. 
 
 
 
 
Но даже этот факт в скором будущем позволит сократить в биосфере данный вид отходов и перевести все 
отходы  РТИ  в  товарную  ценность,  которая  позволит  дальше  развиваться  человечеству,  но  уже  с  меньшими 
энергозатратами. А самое главное, что это будет способствовать развитию отрасли по переработке отходов, хотя 
бы как это уже налажено в некоторых странах, которые следят за той частью Биосферы, где они живут. 
 
Чтобы началась переработка отходов, во
-
первых, это должно стать экономически выгодным, ну  и вторым 
обязательным условием, конечно же поддержка государства, так как именно законодательные и нормативные акты 
могут столкнуть с мертвой точки развитие данной отрасли. 
 
Каждый  товар,  ввозимый  в  страну  или  производимый  в  ней,  в  конце  концов,  станет  отходом,  который 
должен  утилизироваться  или  перерабатываться,  так  как  для  отходов  в  нашей  Биосфере  нет  места,  ведь  здесь 

52 
«Проблемы и перспективы развития науки в начале третьего тысячелетия в странах СНГ»
 
 
 
живут и хотят жить постоянно в комфортных  условиях живые организмы. В связи с чем каждый
 
человек и каждая 
страна  в  целом  должны  разработать  систему,  во  первых  сокращения  образования  отходов,  а  во  вторых 
переработку образуемых отходов. 
 
Для  этого  думаю  было  бы  вполне  уместно  предложить  в  себестоимость  каждого  производимого  товара 
вложить налог
 
на его утилизацию и данные средства направить на субсидирование разработки новых технологий и 
работу перерабатывающих производств. 
 
 

жүктеу/скачать 9,75 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: