На правах рукописи
ХАМИДУЛЛОВА ЛЕЙЛА РАФАИЛЬЕВНА
Биомониторинг и снижение токсического воздействия Смазочно-охлаждающих жидкостей
Специальность 03.02.08 – экология (биология)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Тольятти - 2012
Работа выполнена на кафедре инженерной защиты окружающей среды Тольяттинского государственного университета
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор
Официальные оппоненты: Доктор биологических наук, профессор ;
Доктор биологических наук, профессор
Ведущая организация: Нижегородский государственный
университет им.
Защита состоится 30 марта 2012 г. в 1230 часов на заседании диссертационного совета Д 002.251.01 при Институте экологии Волжского бассейна РАН по адресу: 445003 0.
Тел. (84Факс (84Е-mail: *****@***ru.
C диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института экологии Волжского бассейна РАН, с авторефератом – в сети Интернет на сайте ИЭВБ РАН по адресу: www. ***** и на сайте Минобрнауки www. *****.
Автореферат разослан «18» февраля 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук
|
| ёв |
Общая характеристика работы
Актуальность темы исследования. Современные предприятия потребляют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) до десятков тысяч тонн в год, и эта цифра постоянно растет (Титуренко, 2001). Загрязнение окружающей среды и воздействие на здоровье людей происходит как в процессе эксплуатации СОЖ, так и в результате их утилизации (Филатов, 2001; Коростылева, 2001). Характерно просачивание СОЖ в экосистему и загрязнение ее экологически опасными компонентами. СОЖ оказывают негативное воздействие на организм работников предприятий в результате непосредственного контакта с кожным покровом рабочих или контакта через спецодежду, пропитанную СОЖ, а также в результате поступления паров, аэрозолей, конденсата СОЖ в организм рабочих через дыхательную систему. Для оценки токсичности объектов окружающей среды целесообразно использовать методы биологического мониторинга (Шитиков, Розенберг, Зинченко, 2003). Вместе с тем, оценка степени токсичности СОЖ имеет определенную специфику и нуждается в отдельной проработке. Таким образом, актуальными являются разработка новых подходов к оценке токсичности различных видов СОЖ на основе методов биомониторинга, разработка и внедрение методов снижения негативного влияния СОЖ.
Цель исследования – анализ токсического воздействия смазочно-охлаждающих жидкостей на человека и окружающую среду на основе комплексной оценки СОЖ и биомониторинга.
Задачи исследования:
1. Разработка методики классификации и комплексной оценки СОЖ по степени воздействия на человека и окружающую среду на основе балльно-рейтингового ранжирования их токсикологических характеристик;
2. Биологический мониторинг токсического воздействия различных марок СОЖ с использованием методов биотестирования;
3. Балльно-рейтинговое ранжирование различных марок СОЖ;
4. Разработка методологических основ снижения токсического воздействия СОЖ на человека и окружающую среду;
5. Реализация мероприятий по оценке и снижению токсического воздействия СОЖ.
Научная новизна работы заключается в том, что:
1. Предложена новая методика классификации и комплексной оценки СОЖ по степени воздействия на человека и окружающую среду на основе балльно-рейтингового ранжирования токсикологических характеристик СОЖ;
2. Получены новые экспериментальные данные степени токсичности различных марок СОЖ методами биотестирования и результаты их балльно-рейтингового ранжирования на основе разработанной методики;
3. Предложены методологические основы снижения токсического воздействия СОЖ на человека и окружающую среду.
Теоретическое значение работы. Отраженные в диссертационной работе материалы вносят вклад в развитие прикладной экологии и экологии человека, в частности, расширяют представления о негативном воздействии СОЖ на человека и окружающую среду и позволяют оценить степень данного воздействия на основе комплексной оценки основных характеристик СОЖ.
Практическая значимость результатов. Предложенные обобщенная классификация СОЖ, методика комплексной оценки степени воздействия на человека и окружающую среду и программное обеспечение позволяют органам надзора и контроля, а также предприятиям, организациям и учреждениям выбирать, разрабатывать и использовать эффективные методы мониторинга и снижения токсического воздействия СОЖ на окружающую среду.
Полученные автором результаты оценки мероприятий по мониторингу и снижению токсического воздействия СОЖ на человека и окружающую среду позволят использовать наиболее эффективные методы мониторинга и снижения токсического воздействия СОЖ. Результаты работы внедрены и использованы в ОАО "АВТОВАЗ", ОАО "КуйбышевАзот", ООО "ПОВТОР", в Тольяттинском государственном университете для обучения аспирантов, магистрантов и студентов экологических специальностей и направлений.
Таким образом, использование результатов диссертационной работы позволяет проводить более эффективно комплексную оценку, биомониторинг и снижение токсического воздействия СОЖ на человека и окружающую среду.
Связь темы диссертации с плановыми исследованиями. Работа проведена в рамках государственного задания Министерства образования и науки РФ высшим учебным заведениям в части проведения НИР, а также при поддержке гранта Ведущих научных школ РФ (НШ.4245.2008.8) и гранта Правительства Самарской области (шифр 150Е2.7К).
Достоверность результатов исследований обусловлена использованием аккредитованных методик биотестирования, проведением экспериментальных исследований государственной аккредитованной лабораторией с использованием современной аппаратуры, прошедшей государственную поверку.
Апробация работы. Основные положения работы представлены и доложены на научных мероприятиях различного уровня: 3-м международном экологическом конгрессе (5-й международной научно-технической конференции) «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов» ELPIT-2011 (Тольятти, 2011); 2-м международном экологическом конгрессе (4-й международной научно-технической конференции) «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов» ELPIT-2009 (Тольятти, 2009); 1-й международной научно-технической конференции «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов» ELPIT-2003 (Тольятти, 2003); VI международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии» (Пенза, 2004); международной научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» (Пенза, 2005); международной молодежной научной конференции «XVIII Туполевские чтения» (Казань, 2010); 8-й международной научной конференции International Occupational Health Organization IOHA-2010 (Италия, Рим, 2010), научно-практической конференции «Проблемы экологии городского округа Тольятти и пути их решения» (Тольятти, 2010); XIV аспирантско-магистерском научном семинаре Казанского государственного энергетического института (Казань, 2011).
Декларация личного участия автора. Автором лично осуществлен весь комплекс исследований, обработка и интерпретация фактического материала. Написание текста диссертации осуществлялись лично автором по плану, согласованному с научным руководителем. Доля личного участия автора в написании работ, опубликованных в соавторстве, составляет 50-80%.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
1. Методика, позволяющая осуществлять классификацию и комплексную оценку СОЖ по степени воздействия на человека и окружающую среду на основе балльно-рейтингового ранжирования их токсикологических характеристик.
2. Результаты биологического мониторинга токсического воздействия различных марок СОЖ, подтверждающие высокую степень токсичности различных марок СОЖ и их негативное воздействие.
3. Результаты балльно-рейтингового ранжирования различных марок СОЖ, позволяющие комплексно оценивать степень негативного воздействия различных марок СОЖ на человека и окружающую среду.
4. Методологические основы, позволяющие снизить токсическое воздействие СОЖ на человека и окружающую среду и предложить стратегию улучшения экологических показателей.
5. Результаты практической оценки и снижения токсического воздействия СОЖ.
Публикации. Основное содержание диссертационного исследования отражено в 19 публикациях, в том числе 5 статей в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 155 страниц основного текста и 57 страниц приложений, в том числе 16 рисунков и 11 таблиц. Список литературы составляет 130 наименований, в том числе 21 на английском языке.
ОСНОВНОЕ содержание работы
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы, представлены положения, выносимые на защиту.
В первой главе рассмотрены виды негативного воздействия СОЖ на человека и окружающую среду, обобщен опыт ученых в исследовании токсикологических характеристик СОЖ методами биомониторинга. Значительный вклад в биологический мониторинг объектов окружающей среды внесли , , Н. Цейтлин и др. Исследования основных характеристик смазочно-охлаждающих жидкостей, оценка негативного влияния СОЖ и способов снижения негативного воздействия СОЖ на человека и окружающую среду приведены в работах , , , и др.
Результаты ряда исследований показывают, что средний срок использования СОЖ варьирует от двух недель до полутора месяцев. Наибольшую опасность представляют отработанные СОЖ, в состав которых входят индустриальное масло, щелочь, полигликоли, асидол и ряд других веществ. Показано, что отработанные СОЖ в 15-30 раз токсичнее свежих.
Просачивание СОЖ в экосистему приводит к их распространению в атмосфере, воде, почве, пищевых цепях и продуктах питания и последующему загрязнению экологически опасными компонентами. Кроме того, углеводороды нефтяных и синтетических масел, имея невысокую (10-30%) степень биоразлагаемости и накапливаясь в окружающей среде, могут вызвать негативное воздействие на объекты окружающую среду.
В результате испарения СОЖ токсичные компоненты (диоксид серы, органические соединения хлора) с облаками разносятся на большие территории. Проливы и утечки СОЖ вызывают образование в почве масляных линз, из которых масло распространяется в ширину и вглубь, контактирует с грунтовыми водами и мигрирует с ними.
Некоторые СОЖ используются не только в промышленности, но и в бытовых условиях, например, антифризы (тосолы), используемые в качестве охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания и в качестве рабочей жидкости других теплообменных аппаратах, эксплуатируемых при низких и умеренных температурах. При работе с антифризами (тосолами) выделяется этиленгликоль, который обладает ядовитым и наркотическим действием, способен проникать в организм через кожу, вызывая хроническое отравление организма человека с поражением жизненно-важных органов: сосудов, почек, нервной системы (Бердичевский, 2006). Ряд работ свидетельствует о неуклонном росте заболеваемости рабочих при длительном контакте с СОЖ (Филатов, 2001; Коростылева, 2001; Думский, 2001; Юшков, 2002 и др.). При этом исследования некоторых авторов показывают, что существующие средства защиты не оказывают должного протективного эффекта на физиологические системы организма при воздействии на него СОЖ и их компонентов (Кошкина, 2007).
На основании проведенного анализа дана классификация основных путей поступления вредных веществ СОЖ в организм рабочих и в окружающую среду и возникающие при этом профессиональные заболевания (рис. 1).
Рисунок 1. Основные пути поступления вредных веществ СОЖ в организм рабочих и вызываемые профессиональные заболевания
В первой главе также отражены последствия биоповреждений при воздействии СОЖ и вызываемое тем самым негативное воздействие СОЖ на человека и окружающую среду. Негативное воздействие СОЖ на рабочих подтверждено результатом анализа профессиональной заболеваемости рабочих с этиологическим фактором СОЖ (рис. 2). Из графика частоты профессиональных заболеваний на видна тенденция роста профессиональных заболеваний с этиологическим фактором СОЖ, включая профессиональные экземы и бронхит. Проведённые исследования позволили установить, что именно СОЖ является основным токсикантом, способствующим росту профессиональных заболеваний.
Проведен анализ методик мониторинга и оценки негативного воздействия СОЖ, выявлены их достоинства и недостатки. Мониторинг состояния окружающей среды является эффективным инструментом оценки и прогноза изменений состояния биосферы или ее отдельных компонентов под влиянием антропогенных воздействий, предупреждения о создающихся критических ситуациях.
Рисунок 2. Динамика изменения профессиональной заболеваемости рабочих с этиологическим фактором СОЖ и объемы потребления СОЖ по годам
Одной из разновидностей мониторинга является биомониторинг. В настоящее время многими учеными проведены исследования по использованию различных биоиндикаторов в качестве тест-объектов. Для оценки качества вод используются индекс сапробности, биотический индекс Вудивисса и др. Для оценки степени токсичности водной среды в качестве тест-объектов часто используются зеленая протококковая водоросль хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer) и рачки Daphnia magna Straus. Вместе с тем, оценка степени токсичности СОЖ имеет определенную специфику и нуждается в отдельной проработке.
Вторая глава посвящена разработке методики классификации СОЖ по степени воздействия на человека и окружающую среду на основе балльно-рейтингового ранжирования токсикологических характеристик.
Проведен сравнительный анализ существующих методологических подходов к классификации СОЖ, проанализированы и обобщены физико-химические и токсикологические характеристики разных марок СОЖ.
Фрагмент обобщенной классификации СОЖ по физико-химическим и токсикологическим характеристикам представлен в табл. 1.
Таблица 1
Обобщенная классификация СОЖ по физико-химическим и токсикологическим характеристикам (фрагмент)
Наименование СОЖ | ТУ, ГОСТ | Назначение | Физико-химические характеристики | Класс опасности | Токсикологичекие характеристики | ||||||||||||||
Концентрат в состоянии поставки | Водный раствор | Раздражающее действие на глаза | Кожно-резорбтивное действие | Сенсибилизирующее действие | Токсичные вещества, выделяемые при эксплуатации СОЖ | Токсичность при внутрижелудочном введении | |||||||||||||
Внешний вид | Состав | Вязкость кинемати- ческая при 500С | Содержание воды | Содержание хлора | Внешний вид | Водородный показатель pH | Резерв щелочности | Склонность к пенообзразованию | Устойчивость пены | Коррозионная агрессивность | |||||||||
АВТОКАТ Ф-78 | ТУ | Применяется в виде 1,5-10%-ной водной эмульсии на операциях лезвийной и абразивной обработки металлов и сплавов | Прозрачная жидкость от темно-желтого до красно-коричневого цвета | Минеральное масло, ПАВ, ингибиторы коррозии, биоцидная присадка | 30-60 мм2/с | макс. 6% | 4,5 - 6% | Однородная жидкость белого цвета | 9,3 -10 | 13 – 20 мл | макс. 400 см3 | макс. 150 см3 | + | 3 | + | - | - | Минеральное масло - 3 класс опасности, Формальдегид - 2 класс опасности, Аммиак – 3 класс опасности |
|
АВТОКАТ Ф-40 | ТУ | Применяется в виде 1,5-10%-ной водной эмульсии на операциях лезвийной и абразивной обработки металлов и сплавов | Прозрачная жидкость от желто-зеленогодо светло-коричневого цвета | Минеральное масло, ПАВ, ингибиторы коррозии, функциональные присадки | 55-90 мм2/с | макс. 16% | - | Однородная полупрозрачная жидкость | 9 -9,6 | мин. 50 мл | макс. 400 см3 | макс. 150 см3 | + | 4 | + слабое | - | - | Минеральное масло - 3 класс опасности, Аммиак – 4 класс опасности | 10 000 мг/кг |
10 000 мг/кг
|
В качестве токсикологических характеристик учитывались:
- раздражающее действие на глаза;
- кожно-резорбтивное действие;
- сенсибилизирующее действие;
- токсичные вещества, выделяемые при эксплуатации СОЖ (количество выделяемых токсичных веществ и их класс опасности);
- токсичность при внутрижелудочном введении.
В таблице 2 представлена схема распределения баллов при оценке степени токсического воздействия СОЖ на человека и окружающую среду.
Таблица 2
Схема распределения баллов при оценке степени воздействия СОЖ на человека и окружающую среду
Наименование показателя оценки | Параметр оценки | Баллы |
Раздражающее действие на глаза | Не оказывает действие | 0 баллов |
Оказывает слабое действие | 1 балл | |
Оказывает раздражающее действие | 2 балла | |
Кожно-резорбтивное действие | Не оказывает действие | 0 баллов |
Оказывает слабое действие | 1 балл | |
Оказывает раздражающее действие | 2 балла | |
Сенсибилизирующее действие | Не оказывает действие | 0 баллов |
Оказывает слабое действие | 1 балл | |
Оказывает раздражающее действие | 2 балла | |
Токсичные вещества, выделяемые при эксплуатации СОЖ (для оценки берется вещество, которое соответствует наиболее высокому классу опасности) | I класс опасности | 4 балла |
II класс опасности | 3 балла | |
III класс опасности | 2 балла | |
IV класс опасности | 1 балла | |
Токсичность при внутрижелудочном введении (средняя смертельная доза (LD50) при введении в желудок) | LD50 ≤ 5000 мг/кг | 2 балла |
LD50 > 5000 мг/кг | 1 балл | |
Токсическое воздействие не выявлено | 0 баллов |
Балльная градация распределена следующим образом: классы токсичности веществ, выделяемых при эксплуатации СОЖ, оцениваются по четырехбалльной шкале, а токсикологические характеристики воздействия на человека - по двухбалльной шкале.
Суммарный рейтинговый балл определяется суммированием составляющих балльной оценки. Суммарный рейтинговый балл имеет пять градаций, отражающих степень негативного воздействия СОЖ на человека и окружающую среду. Шкала оценки представлена в таблице 3. Дополнительно с целью улучшения визуализации шкала градуирована по цветам..
Таблица 3
Шкала оценки степени воздействия СОЖ на человека и окружающую среду по суммарному рейтинговому баллу
Суммарный рейтинговый балл | Степень воздействия СОЖ | Предложение к кодировке |
10-12 баллов | Гипервоздействие | ГВ |
7-9 баллов | Сильное воздействие | СрВ |
4-6 баллов | Умеренное воздействие | УВ |
1-3 баллов | Слабое воздействие | СлВ |
0 баллов | Не оказывает воздействия | НВ |
В третьей главе представлены результаты биомониторинга токсического воздействия СОЖ с использованием методов биотестирования.
Экспериментальные исследования проводились в государственной аккредитованной лаборатории НИЛ-9 Тольяттинского государственного университета в соответствии с требованиями аккредитованных методик определения острой токсичности проб поверхностных пресных, грунтовых, питьевых, сточных вод, водных вытяжек из почвы, осадков сточных вод и отходов в лабораторных условиях по изменению оптической плотности тест-культуры зеленой протококковой водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer) ПНД Ф 14.1:2:3:4:10-04 16:1:2:3:3.7-04 и по определении смертности дафний (Daphnia magna Straus) ПНД Ф Т 14.1:2:4.12-06, 16.1:2:3:3.9-06.
В качестве опытных образцов исследовали пробы по 1 дм3 наиболее распространенных марок отработанных СОЖ, используемых на : ВЕЛС-1, Автокат Ф-78, Автокат Ф-40 и др.
Для получения водной экстракции смесь воды и СОЖ в отношении (1:27 и 1:243) перемешивали в течение 1 часа и отстаивали в течение 24 часов. Полученную суспензию центрифугировали в течение 10 мин. при 5 000 об/мин. и надосадочную жидкость использовали для биотестирования.
Результаты биотестирования представлены на рисунках 3 и 4. Установлена токсичность различных марок отработанных СОЖ. Показано, что ряд наиболее широко используемых марок СОЖ обладает гипертоксичностью и сильной токсичностью.
С использованием предложенной методики балльно-рейтингового ранжирования СОЖ получены результаты комплексной оценки токсического воздействия ряда СОЖ на человека и окружающую среду (таблица 4).
Рисунок. 3. Степень воздействия разных марок СОЖ на тест-объект Chlorella vulgaris Beijer
Рисунок 4. Степень воздействия разных марок СОЖ на тест-объект Daphnia magna Straus
На основании предложенной шкалы балльно-рейтингового ранжирования получена графическая визуализация степени негативного воздействия разных марок СОЖ на человека и окружающую среду (рис. 5).
Таблица 4
Результаты комплексной оценки токсического воздействия СОЖ на человека и окружающую среду на основе балльно-рейтингового ранжирования
Наименование показателя оценки | Марки СОЖ | ||||||
АВТОКАТ Ф-78 | АВТОКАТ Ф-40 | ВЕЛС-1М | ТОСОЛ ОИЗ | ТОСОЛ ОИЗ «НК» | ТОСОЛ- АМ | ТОСОЛ ТС | |
Раздражающее действие на глаза | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 |
Кожно-резорбтивное действие | 0 | 0 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 |
Сенсибилизирующее действие | 0 | 0 | 0 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Токсичные вещества, выделяемые при эксплуатации СОЖ | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
Токсичность при внутрижелудочном введении | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Суммарный балл | 6 | 4 | 8 | 7 | 9 | 9 | 9 |
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 5. Степень экологической опасности различных марок СОЖ, полученная на основе результатов комплексной оценки токсического воздействия СОЖ на человека и окружающую среду
В четвертой главе описаны методологические основы снижения токсического воздействия СОЖ на человека и окружающую среду.
Все известные на сегодня мероприятия по снижению токсического воздействия СОЖ можно разбить на две большие группы: минимизация использования СОЖ и методы мониторинга и переработки СОЖ (рис. 6). Под минимизацией использования СОЖ при этом понимаются методы, направленные на предотвращение загрязнений и минимизацию отходов. Среди методов мониторинга и переработки СОЖ были выделены следующие: контроль загрязнений, переработка отходов, восстановление ресурсов.
Рисунок 6. Классификация основных методов снижения токсического воздействия СОЖ
Очевидно, что токсикологические свойства СОЖ должны учитываться при проектировании и изготовлении нового продукта наряду с экономичностью и другими критериями. Поэтому, исходя из разработанной классификации технологий и методов снижения токсического воздействия СОЖ и жизненного цикла продукции (проектирование-производство-использование-утилизация), разработана стратегия улучшения экологических показателей на производстве в части снижения негативного воздействия СОЖ на человека и окружающую среду (рис. 7). При этом на любой стадии жизненного цикла продукции необходим мониторинг качества СОЖ: на стадии разработки, на стадии использования и на стадии утилизации.
 |
Рисунок 7 . Стратегия улучшения экологических показателей при использовании СОЖ
Использование предложенной стратегии улучшения экологических показателей позволит обеспечить:
1. Экологическую устойчивость (защита экосистем, защита природных ресурсов);
2. Экономическую стабильность (сокращенные затраты на ликвидацию загрязнений окружающей среды, повышенная привлекательность для рынка);
3. Социальную стабильность (улучшение условий труда и охрана здоровья).
В пятой главе описан опыт практического использования мероприятий по оценке, мониторингу и снижению токсичного воздействия СОЖ. Описаны результаты мониторинга физико-химических характеристик и токсического воздействия СОЖ на примере ОАО "АВТОВАЗ". Оценка проводилась как в соответствии с аккредитованными методиками, основанными на определении смертности дафний (Daphnia magna Straus) и на регистрации различий в оптической плотности тест-культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer), так и с использованием методики, разработанной автором.
В качестве биотестируемой среды использовались очищенные сточные воды, поступающие с производств и цехов с большими объемами потребления СОЖ, после биологических очистных сооружений БОС (ц. ОСВ ЭП) , подлежащие сбросу в Саратовское водохранилище (выпуск № 2). Проведено более 20 биотестов. Результаты биотестирования позволяют сделать следующие выводы:
1. Исследованная проба сточных вод не оказывает токсического действия на тест-объект Daphnia magna Straus.
2. Исследованная проба оказывает слаботоксическое действие на тест-объект Chlorella vulgaris Beijer. Токсическая кратность разбавления – 3 раза (слабая токсичность).
Таким образом, установлено, что согласно результатам биотестирования проб очищенных сточных вод после БОС , подлежащих сбросу в Саратовское водохранилище (выпуск № 2), очищенные сточные воды, отобранные после БОС и подлежащие сбросу в Саратовское водохранилище, являются слаботоксичными.
На основе разработанной методики комплексной оценки степени воздействия СОЖ на человека и окружающую среду разработано программное обеспечение, позволяющее по заданной марке СОЖ оценивать степень ее негативного экологического воздействия и формировать в автоматическом режиме экологический паспорт СОЖ, отражающий в том числе физико-химические и токсикологические характеристики СОЖ. Интерфейс программы представлен на рисунке 8.
Методика классификации и комплексной оценки негативного воздействия СОЖ, а также программный комплекс внедрены в (акт внедрения № 000/3-657 от 01.01.2001) и (акт внедрения от 01.01.2001 г.). Разработанная методика классификации и комплексной оценки СОЖ по степени воздействия на человека и окружающую среду прошла апробацию в условиях ОАО "КуйбышевАзот" и других предприятий. Результаты апробации подтвердили эффективность методик.
Автором был также проведен ряд исследований по минимизации использования СОЖ на производстве и полном отказе от использования СОЖ («сухой» обработке деталей). Показано, что при этом достигается существенное снижение негативного воздействия СОЖ на человека и окружающую среду. В первую очередь это касается снижения риска кожных заболеваний, что в свою очередь приводит к сокращению потерь на замену и перемещение работников взамен заболевших. Отсутствие СОЖ также повышает чистоту рабочего места из-за отсутствия остаточных следов СОЖ на деталях и в местах складирования. Кроме того, исследованы возможности использования экологически безвредных материалов вместо СОЖ.
ВЫВОДЫ
1. Разработана и апробирована методика классификации и комплексной оценки СОЖ по степени воздействия на человека и окружающую среду на основе балльно-рейтингового ранжирования их токсикологических и других характеристик. Особенностью методики по сравнению с существующими является комплексный учет основных токсикологических показателей СОЖ.
2. Проведены экспериментальные исследования токсического воздействия различных марок СОЖ с использованием методов биотестирования. Результаты исследований показали, что наиболее употребимые марки СОЖ ВЕЛС-1, Автокат Ф-78, Автокат Ф-40 обладают гипертоксичностью и сильной токсичностью и оказывают значительное негативное воздействие на человека и окружающую среду.
3. С использованием предложенного балльно-рейтингового ранжирования СОЖ проведена комплексная оценка экологического воздействия ряда марок СОЖ на человека и окру жающую среду. Установлено что наиболее высокий балл имеют СОЖ марок Тосол ТС, Тосол АМ, Тосол ОИЗ "НК", используемые в бытовых условиях.
4. Разработаны методологические основы снижения токсического воздействия СОЖ на человека и окружающую среду. Исходя из разработанной классификации технологий и методов снижения токсического воздействия СОЖ и жизненного цикла продукции (проектирование - производство - использование - утилизация), разработана стратегия улучшения экологических показателей на производстве в части снижения негативного воздействия СОЖ на человека и окружающую среду.
5. Проведен мониторинг токсического воздействия СОЖ на примере ОАО "АВТОВАЗ". В качестве биотестируемой среды использовались очищенные сточные воды, поступающие с производств и цехов с большими объемами потребления СОЖ, после биологических очистных сооружений БОС (ц. ОСВ ЭП) , подлежащие сбросу в Саратовское водохранилище (выпуск № 2). Результаты биотестирования показали, что очищенные сточные воды, отобранные после БОС и подлежащие сбросу в Саратовское водохранилище, являются слаботоксичными. Разработано и апробировано программное обеспечение, позволяющее по заданной марке СОЖ оценивать степень ее негативного экологического воздействия и формировать в автоматическом режиме экологический паспорт СОЖ. Описаны результаты исследований по минимизации использования СОЖ на производстве, полном отказе от использования СОЖ и использования экологически безвредных материалов вместо СОЖ.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
1. , Хамидуллова смазывающих охлаждающих жидкостей в условиях предприятий машиностроения и методы его снижения // Известия Самарского научного центра РАН. – 2006. – Т. 8, №4 (18). – С. .
2. , Хамидуллова негативного воздействия смазывающих охлаждающих жидкостей // Безопасность в техносфере. – 2008. – №1. С. 40-43.
3. , Васильев и комплексная оценка смазочно-охлаждающих жидкостей по степени воздействия на человека и биосферу // Известия Самарского научного центра РАН. – 2011. – Т. 13, №5. - С. 279-281.
4. , Хамидуллова негативного воздействия смазочно-охлаждающих жидкостей на человека и биосферу и методов его снижения // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. – 2011. - №4(18). - С. 45-49.
5. , , Заболотских токсического воздействия отработавших смазочно-охлаждающих жидкостей с использованием биологических тест-объектов // Известия Самарского научного центра РАН. – 2012. - Т. 14, №1. - С. 6 (в печати).
Публикации в сборниках и материалах конференций:
6. Хамидуллова применения экологически чистых технологий обработки // Материалы межд. научно-практ. конф. «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России». - Пенза, 2005. – С. 268-270.
7. , Васильев воздействия СОЖ промышленных предприятий и его снижение за счет совершенствования технологий обработки // Сборник докладов межд. научно-техн. конф. "Автоматизация технологических процессов и производственный контроль". - Тольятти, 2006. – Ч. 1. - С. 169-173.
8. , Васильев СОЖ предприятий машиностроения как проблема техносферной безопасности // Сб. трудов II межд. экологического конгресса (IV межд. научно-техн. конф.) "Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов" ELPIT-2009. - Тольятти, 2009. - Т. 4. – С. 290-295.
9. , , Хамидуллова проблемы воздействия смазывающих охлаждающих жидкостей и пути снижения воздействий // Сб. материалов межд. молодежной научной конф. "XVIII Туполевские чтения". – Казань, 2010. - Т. 3. – С. 191-192.
10. Khamidulova, L. R., Vasilyev, А. V. Approaches for the Reduction of Negative Impacts of Lubricating Cooling Liquids in Industrial Sites: the AVTOVAZ Case Study // Book of abstracts of the 8th International Scientific Conference "Health, Work and Social Responsibility" IOHA-2010. - Rome, Italy, 2010. - P. 40.
11. , Васильев воздействие смазывающих охлаждающих жидкостей промышленных предприятий на биосферу // Сб. докладов научно-практ. конф. "Актуальные проблемы экологии и пути их решения". - Самара, 2010. - С. 223-225.
12. , Васильев, экологической безопасности при использовании смазочно-охлаждающих жидкостей. // Сб. тезисов докладов юбилейной межд. научно-техн. конф. "5-е Луканинские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе". - Москва, 2011. - С. 206-207.
13. , Хамидуллова воздействие смазочно-охлаждающих жидкостей на человека и биосферу и методы его снижения. // Сб. материалов VIII межд. научно-практ. конф. "Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики". - Тольятти, 2011. – Ч. 1. - С. 256-261.
14. , Васильев -охлаждающие жидкости как фактор негативного воздействия на человека и окружающую среду // Cб. материалов межд. заочной научно-практ. конф. "Стратегическое планирование развития городов России" памяти 1-го ректора ТГУ . - Тольятти, 2011. - Т. 2. - С. 98-100.
15. , , Гусарова системы как фактор риска в условиях предприятий машиностроения // Cб. материалов межд. заочной научно-практ. конф. "Стратегическое планирование развития городов России" памяти 1-го ректора ТГУ . - Тольятти, 2011. - Т. 2. - С. 103-105.
16. , Васильев методики классификации смазочно-охлаждающих жидкостей по степени воздействия на человека и окружающую среду на основе балльно-рейтингового ранжирования // Cб. трудов III межд. экологического конгресса (V межд. научно-техн. конф.) "Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов" ELPIT-2011. - Тольятти - Самара, 2011 г. - Т. 2. - С. 262-265.
17. , Хамидуллова основы снижения токсического воздействия смазочно-охлаждающих жидкостей на человека и окружающую среду // Cб. трудов III межд. экологического конгресса (V межд. научно-техн. конф.) "Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов" ELPIT-2011. - Тольятти – Самара, 2011. - Т. 4. - С. 74-77.
18. , Васильев негативного воздействия смазочно-охлаждающих жидкостей на человека и биосферу и методов его снижения // Сб. научных докладов межд. инновационного форума молодых ученых "YOUNG ELPIT" в рамках III межд. экологического конгресса (V межд. научно-техн. конф.) "Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов» ELPIT 2011. – Тольятти - Самара, 2011. - Т. 2. - С. 142-147.
19. , Васильев обеспечение по расчету негативного экологического воздействия смазочно-охлаждающих жидкостей на человека и биосферу // Cб. материалов докладов XV аспирантско - магистерского семинара, посвященного «Дню энергетика». – Казань, 2011. – Т. 2. - С. 186-187.
