Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛЕКЦИЯ 1. ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в практику строительства во всем мире внедряется концепция экологической оценки строительных материалов и рационального их выбора с точки зрения экологической безопасности для окружающей среды и для человека. Вводятся новые понятия -- экологическая оценка, жизненный цикл материала (ЖЦМ), классификация материалов согласно требованиям по защите окружающей среды, экологически целесообразный выбор строительных материалов и др. В рамках всемирной концепции «Устойчивого развития» решается задача формирования экологического мировоззрения для решения глобальных и частных экологических проблем среды обитания человека. Приоритетными стали задачи не только инженерные, но и эколого-материаловедческие, позволяющие обеспечить выбор долговечных, экологически безопасных строительных материалов при проектировании экологически комфортных зданий, а также сохранение устойчивости всей экосистемы.

Это заставляет производителей решать чрезвычайно важную проблему разумного рационального природопользования, рассматривая при этом производство и применение строительных материалов и изделий не изолированно от окружающей природной среды, а с точки зрения влияния на нее по схеме:

сырье - производство- применение - эксплуатация - утилизация - влияние на окружающую среду, т.е. в течение всего жизненного цикла с учетом экологических технико-экономических аспектов.

Такая постановка задачи объясняется тем, что в настоящее время в нашей стране и за рубежом, наряду с технико-экономическими, приоритетными стали и экологические аспекты.

К числу последних относится экологическая оценка (ЭО) и жизненный цикл материала (ЖЦМ), позволяющие выбрать для производства и применения экологически целесообразный материал.

Основне требования, предъявляемым сегодня сточки зрения безопасности и экологических аспектов строительных материалов:

·  все вещества, входящие в состав материалов и изделий, должны иметь токсилогическую характеристику и быть безопасными для жизни и здоровья человека, растительного и животного мира; они не должны иметь посторонних неприятных запахов; миграция веществ в ОПрСр под влиянием внешних воздействий не должна превышать допустимые гигиенические нормы;

· материалы и изделия не должны стимулировать развитие бактериальной и грибковой микрофлоры;

· они не должны обладать общетоксичным, аллергенным, канцерогенным и генетическим действием;

· удельная эффективная активность радионуклидов не должна превышать допустимых пределов;

· они должны соответствовать физиолого-гигиеническим и эстетическим требованиям.

Как новое строительство, так и реставрация, сопряжены с использованием разнообразных по природе строительных материалов, которые в большей или меньшей степени благоприятны для человека и неодинаково влияют на окружающую среду как в части изъятия природных ресурсов, так и привнесения в неё загрязнителей. Производство строительных материалов предполагает добычу и переработку природных ресурсов, потребление энергии и воды. При этом часто происходит истощение ресурсов, уничтожение экосистем, ландшафтов, процесс загрязнения среды приводит к изменению климата на планете, образованию озоновых дыр; отходы могут превращать плодородные земли и привлекательные ландшафты в пустыни. Все вышеперечисленное отрицательно сказывается на здоровье людей и косвенно влияет на качество строительства, поэтому при проектировании важно выбрать эффективные материалы не только с экономической и эстетической, но и с экологической точек зрения. Для этого необходима экологическая оценка и классификация строительных материалов согласно требованиям по защите окружающей среды. В этом случае нужно, принимая решение об использовании материала, уметь оценить прямые и косвенные его воздействия на окружающую среду и человека с экологических позиций. Такой подход к выбору соответствует требованиям всемирной концепции «устойчивого развития», «устойчивого строительства», «устойчивой реставрации».

Курс «Екології будівельного матеріалознавства та будівництва» в учебном плане подготовки спеціалістів является новым и введен с учетом усиления значимости качества строительных материалов, объектов строительства и их гармонизация с человеком.

Основная цель дисциплины - формирование специалиста, способного самостоятельно решить сложные задачи в области производства, выбора и применения широкой номенклатуры традиционных и новых строительных материалов, способных гармонично сочетаться с человеком и природой.

Задачи изучения дисциплины:

заложить представление об основах безопасных технологий производства различных материалов и существующей системы государственного контроля радиационной, пожарной, токсической безопасности;

ознакомить с основными источниками возможных вредных для здоровья воздействий при производстве и эксплуатации строительных материалов;

сформировать практические навыки по определению свойств и оценке качества гармоничных строительных материалов.

Требования к уровню освоения дисциплины:

По окончанию курса студент должен:

- уметь собирать, обрабатывать и анализировать отечественной и зарубежный опыт в области экологии строительных материалов;

знать основы экологически безопасной технологии производства строительных материалов;

существующую систему государственного контроля радиационной, пожарной, токсической безопасности строительных материалов;

уметь анализировать и определять основные экологические риски на разных стадиях жизненного цикла строительного материала;

иметь практические навыки экспертной оценки качества и свойств строительных материалов.

Связь с другими дисциплинами

Вышеназванный курс тесно связан с материаловедческими дисциплинами и другими специализированными курсами. Для его усвоения необходима и достаточна общетеоретическая подготовка по математике, физике, химии, строительным материалам в объеме, предусмотренном учебными планами.

Безопасность продукции (строительных материалов и изделий), процессов производства, транспортировки, хранения, использования и утилизации - состояние, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни и здоровью животных и растений.

Стадия жизненного цикла строительных материалов и изделий - фаза их существования, характеризуемая присущей ей состоянием продукции и набором целенаправленных процессов для формирования такого состояния;

Риск - вероятность причинения вреда жизни, здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни и здоровью животных и растений, - с учетом тяжести этого вреда;

Степень риска - количественная и (или) качественная оценка риска с учетом тяжести возможных последствий;

Допустимый риск - риск, уровень которого допустим и обоснован, исходя из социально-экономических условий, когда ради выгоды, получаемой от эксплуатации объекта, общество готово пойти на этот риск;

Объект опасности - продукция, процессы ее производства, транспортировки, хранения, использования и утилизации, обладающие свойствами, которые могут оказать вредное воздействие на человека, окружающую среду, животных и растения, имущество юридических и физических лиц, государственное и муниципальное имущество, а также создавать действия, вводящие в заблуждение приобретателей;

Субъект опасности - люди, животные и растения, окружающая среда, имущество, на которые воздействует объект опасности;

Обеспечение безопасности - принятие комплекса инженерно-технических и организационных мер по исключению недопустимого риска, связанного с возможностью нанесения ущерба жизни и здоровья человека, его имуществу и (или) окружающей среде

Более 75% времени человек проводит в тех или иных помещениях (дома, на работе, в учебных заведениях, магазинах, медицинских учреждениях и т.п.), поэтому к числу факторов, оказывающих существенное влияние на его здоровье, относится степень экологичности (биопозитивности) интерьерной среды зданий, в особенности - жилых. Биопозитивность определяется экологической безопасностью компонентов этой среды: ограждающих конструкций здания, материалов, использовавшихся в процессе их отделки, элементов декора, предметов мебели и домашнего обихода, бытовых приборов и приспособлений, оргтехники, посуды и даже комнатных растений.

С экологической точки зрения стройматериалы можно разделить на гармоничные и негармоничные.

Негармоничными называют те материалы, присутствие которых оказывает негативное влияние на человека, а иногда наносит прямой вред здоровью.

Гармоничными материалами можно считать те, которые широко распространены в природе.

Железобетон (армированный металлом бетон) обладает еще более нежелательными для жилища характеристиками. Стрежни и сетки арматуры ж/б постройки экранируют электромагнитное излучение. Ж/б "давит" на человека, в таких сооружениях люди быстрее устают. Отчасти это может быть связано и с тем, что в процессе обжига цемент усваивает ядовитые вещества, а заполнителем тяжелых бетонов служат горные породы с повышенным уровнем радиации, конструкции перестают пропускать воздух и в помещении устанавливается дискомфортный микроклимат.

Заполнитель бетонной смеси существенно влияет на ее экологические характеристики. Тяжелый гранитный щебень, лавовые породы, обладающие высокой плотностью, помимо высокой естественной радиации, не имеют пор, не дышат, что (как было сказано выше) нежелательно для стеновых конструкций).

Синтетические материалы и пластики находят все большее применение в жилищном строительстве, однако в своем большинстве не являются экологически чистыми материалами. Применение металла в индивидуальном строительстве следует свести к минимуму, поскольку конструкции из металла искривляют естественный магнитный фон и космическое излучение.

Металлосодержащие краски - классический пример опасного строительного материала. По мере высыхания растворителя частицы красочного слоя попадают в воздух помещения, оседая на предметы, продукты питания и др. В 60-х годах были зафиксированы случаи отравления детей, игрушки которых были покрыты красками, содержащими ртуть и свинец. Переход к краскам на алкидной основе снимает проблемы тяжелых металлов, но возникает вопрос об экологичности других химических добавок.

Синтетические краски при высыхании издают резкий запах. Высыхание происходит не только в первые часы и дни, но и в течение ряда лет. Например, одно из составляющих современных красок - поливинилхлорид - разлагается при нормальной комнатной температуре при соприкосновении с воздухом и, особенно при солнечном свете. В воздух испаряется гидрохлорид, который, попадая в дыхательные пути, создает кислотную среду. Поливинилхлорид легко проникает через кожные покровы и оказывает вредное воздействие на кровь и печень. Виниловые плитки и линолеумы испускают в воздух токсичные газы, поскольку в процессе испарения на поверхности оказываются, все время новые слои материала.

Пенополиуретан - прекрасный теплоизоляционный материал, но оказывается, что его воздействие на кожу и глаза (при прикосновении или попадании пыли) вызывает не просто раздражение. При вдыхании частички этого материала вступают в соединение с протеином в легких и со временем изменяют его структуру, в результате развивается эмфизема легких.

Поливинильные покрытия пола и стен, синтетические краски являются материалами, опасными для здоровья и окружающей среды, их применение в жилище должно быть ограничено.

Сухая штукатурка и клееная древесина интенсивно насыщены синтетическими клеевыми соединениями. Полимеры используются для усиления их водостойкости и в качестве клея. При производстве пластмассы в материале остаются и постепенно улетучиваются формальдегидные, фенольные и др. химические соединения, которые оказывают неблагоприятное воздействие на дыхательную, кровяную и иммунную систему человека, находящегося в помещении, отделанном синтетическими материалами. Статическое электричество, накапливаемое на пластиковых поверхностях, не только влияет на сердечную и нервную деятельность, но и усиливает проникновение токсичных синтетических соединений и их накопление в виде пыли. Пыль становится убежищем для микробов. Синтетические пластмассовые покрытия способствуют возникновению легочных заболеваний (в частности, электрич. пневмонии). Весной, при высокой влажности, человек, идущий по синтетическому полу, может генерировать электрический заряд в тысячи вольт на 1 м3.

Следует очень осторожно относиться к выбору синтетических материалов для жилища. Пластик на кухне облегчает уборку, но портится от жары, кислот и механических повреждений. Стеновые материалы не поддаются гниению и насекомым, но испускают неприятные газы при нагреве. В целом, следует стремиться к использованию органичных, экологически безвредных материалов природного происхождения.

Уровень экологической чистоты относительная величина, характеризующая превышение уровня качества (полезности) продукции вследствие сниженного содержания в ней вредных веществ и других обусловленных экологическими условиями происхождения, производства, переработки, транспортировки и т.д. негативных факторов относительно нормативно установленных и/или установившихся требований.

Следует отметить, что понятие "экологичность" материала означает не только его биопозитивность в отношении человека.

К категории экологичных материал можно отнести лишь в том случае, если он соответствует следующим критериям:

- экологичность добычи и подготовки исходного сырья (наличие большого количества исходного компонента в земной коре или возобновимость ресурсов, возможность повторного использования, минимум затрат энергии при добыче и подготовке сырья, минимальное загрязнение среды);

- экологичность технологии производства материалов и изделий (минимальные затраты энергии в процессе изготовления, минимальное загрязнение среды, минимальное количество отходов);

- экологичность продукции в процессе эксплуатации (формирование благоприятного микроклимата в помещениях, отсутствие необходимости использования неэкологичных материалов при монтаже, отсутствие каких-либо загрязнений среды, технологичность при монтаже, максимальная долговечность и ремонтопригодность);

- экологичность утилизации по истечении срока эксплуатации (простота и полнота утилизации при минимальных затратах энергии, в том числе с получением тепла при сжигании).

Все перечисленные признаки экологичности присущи лишь немногим природным материалам: древесине и другим материалам растительного происхождения), шелку, шерсти, коже, коралловым камням и песку, натуральной олифе, натуральному каучуку, клеям и др. Условно к экологичным строительным материалам можно отнести полностью рециклируемые материалы, изготовленные из полезных ископаемых, широко представленных в земной коре (на основе кремния и алюминия).

ЛЕКЦИЯ 2. Экологическая безопасность и связь с качеством строительных материалов

В последние годы особое внимание в строительстве стало уделяться концепции экологической оценки строительных материалов и их рациональному выбору. Начало подобного подхода было положено специалистами Нидерландов, которые в середине 1990-х гг. выпустили для широкого применения справочно-информационный каталог по строительным материалам.

Материалы разбивались на четыре основные группы по степени убывания их экологичности. Строительные материалы 1-го класса экологического качества в течение всего жизненного цикла (ЖЦ) - от исходного сырья до вторичной переработки - соответствуют требованиям по выбросам и испарениям, переработке отходов, расходу энергии и ресурсов. Если нагрузки по ЖЦ средние, им присваивается 2-й или 3-й класс. Последнее место занимает группа материалов, применения которых в строительстве рекомендуется избегать (с опасными показателями нагрузок, содержащие в своем составе вещества, вредные для человека и окружающей среды). В каталоге четко прописывались причины, по которым стоит или не стоит отдавать предпочтение материалу при выборе.

Элогическая енке строительных материалов, согласно стандартам ИСО-14000, могут быть различными, но при этом обязательно анализируются связанные с ними нагрузки на окружающую среду по жизненному циклу материала. Наиболее типичные этапы «жизни» (жизненная история) строительных материалов и возможности ее продления представлены схематически на рис. 1.

Рис. 1 - Типичная схема жизненного цикла строительных материалов

Обычно методика экологической оценки строительного материала по его жизненному циклу состоит из следующих основных частей:

* разработка и описание жизненного цикла продукта (инвентаризационный анализ);

* оценка воздействий, возникающих на протяжении жизненного цикла (оценка воздействий);

* анализ, направленный на совершенствование качества продукта (оптимизационный анализ);

* анализ, направленный на экологическую классификацию продукции и обоснованный выбор материалов для использования в строительстве (классификационный анализ).

Принципиальная схема оценки экологических эффектов по жизненному циклу материала включает анализ следующих его этапов:

* добыча сырья;

* изготовление материалов и изделий;

* этап строительства (применение материала);

* эксплуатация («жизнь» материала в объекте, необходимость ухода за ним для поддержания его качества, совместимость с материалами, которые используются для продления этапа эксплуатации - ремонта, реставрации, реконструкции);

* уничтожение или повторное использование (при замене материала, сносе здания, сооружения).

Таблица 1 - Аналитическая схема оценки нагрузок на окружающую среду по жизненному циклу строительного материала (СМ)

Этап жизненного цикла СМ	Экологические эффекты	Стратегические экологические мероприятия по снижению нагрузок на окружающую среду
Добыча сырья	Исчерпание ресурсов (материальных, энергетических, природных) Нарушение ландшафта Повреждение экосистем (загрязнение воздуха, воды, почвы, выделение опасных выбросов и т.д.)	Избегание ненужного употребления сырья Использование вторичного и возобновляемого сырья Оптимальное использование сырья
Изготовление материала и изделий	Отходы Возможны вредные выбросы в воду, воздух, почву Потребление энергии	Производство качественных, долговечных материалов Сбережение ресурсов Создание материалов полифункционального назначения Снижение количества этапов обработки
Строительство (применение СМ)	Потребление энергии Образование отходов Вредные выбросы Загрязнение окружающей среды	Использование качественных материалов Отказ от использования материалов с органическими растворителями и др. вредных для человека материалов Соответствие долговечности отдельных материалов, деталей, изделий сроку службы всего здания
Эксплуатация («жизнь» СМ в объекте)	Вредные выбросы Влияние на здоровье людей, а также все виды воздействий как и при строительстве, но в меньшей степени	Контроль за состоянием материала Уход за материалом Восстановление его свойств Своевременная замена состарившегося материала
Уничтожение или повторное использование	Образование огромного количества отходов при сносе зданий Загрязнение окружающей среды Нарушение ландшафта и т.д.	Ремонт Реставрация Отказ от свалок Отказ от сжигания Утилизация строительных отходов Сортировка отходов Предпочтение повторному использованию без переработки

Схема 1 - Схема комплексной экологической оценки строительных материалов

Виды опасностей:

Механическая опасность (ударное воздействие);

Пожаровзрывоопасность;

Химическая опасность;

Радиационная опасность;

Биологическая опасность;

Термическая опасность;

Гигиеническая опасность для здоровья человека (ультразвук, шум, вибрация, микроклимат помещения и т.д.).

Для каждого конкретного вида строительных материалов и изделий экспертным путем устанавливаются потенциально опасные факторы на всех стадиях их жизненного цикла, а также вероятность реализации каждого из этих факторов, исходя из 4-х возможных вариантов оценки:

Вероятность реализации опасного фактора

· крайне малая

· незначительная

· значительная

· высокая

Экспертным путем проводится также оценка тяжести последствий от реализации каждого потенциально опасного фактора, исходя из 4-х возможных вариантов такой оценки:

Тяжесть последствий от реализации опасного фактора

· последствия легкие;

· последствия средней тяжести

· последствия имеют тяжелую форму (тяжелые)

· последствия носят очень тяжелую форму (критические)

Используя диаграмму анализа рисков, устанавливают необходимость учета каждого потенциально опасного фактора и выявляют перечень учитываемых факторов, а также соответствующие им строительные материалы и изделия, которые являются источниками («объектами») повышенной опасности для «субъекта» - индивидуума, окружающей среды, имущества.



Тяжесть последствий от реализации опасного фактора		область допустимого риска (зона А)
		область недопустимого риска (зоны Б, В)
	4	А	Б	В	Зона А - добровольная сертификация Зона Б - декларирование соответствия Зона В - обязательная серти-
	3	А	А	Б	фикация
	2	А	А	А
	1	2	3	4

Вероятность реализации опасного фактора

Рис. 2 - Диаграмма анализа рисков

Система обеспечения безопасности строительных материалов и изделий включает в себя комплекс организационных мер, реализуемых на государственном уровне, которые совместно с инженерно-техническими мерами исключают недопустимый риск, связанный с возможностью нанесения ущерба жизни и здоровью человека, его имуществу и (или) окружающей среде.

Структура системы обеспечения безопасности строительных материалов и изделий

ЛЕКЦИЯ 3. Нормативные документы, государственные службы и их функции. Гигиенические сертификаты

Требования специальных технических регламентов на отдельные виды строительных материалов и изделий не могут отменять или снижать требования безопасности, установленные настоящим техническим регламентом. В случаях, когда строительные материалы и изделия подпадают под действие нескольких технических регламентов, необходимо выполнять более жесткие требования, установленные в одном из этих регламентов.

В Европейском сообществе еще в 1995 г. была разработана серия документов по экологическому менеджменту и экологическому аудиту (серия стандартов ISO 14000). В нашей стране многие стандарты ISO 14000 приняты и введены в действие Госстандартом РФ (ГОСТ Р ИС014001-98; ГОСТ Р ИСО 14004-98; ГОСТ Р ИСО 14010-98; ГОСТ Р ИСО 14011-98; ГОСТ Р ИСО 14012-98).

Согласно градостроительному кодексу гигиеническую сертификацию обязаны пройти все материалы, применяемые на стройке. Санитарно-гигиеническое тестирование производится в специализированных лабораториях Центра санэпиднадзора. Если результат всесторонних исследований доказывает, что продукция соответствует действующим санитарным нормам, то она получает гигиенический сертификат государственного образца. Кроме того, на любую строительную продукцию выдается сертификат соответствия. В этом сертификате содержится информация о качестве продукции, о том, что она соответствует техническим требованиям, а также имеется ссылка на гигиенический сертификат, если таковой был выдан.

Помимо обязательной гигиенической сертификации в настоящее время в России в рамках системы сертификации продукции (товаров и услуг) по качеству (ССК) действует система добровольной экологической сертификации. Данный сертификат нужен, главным образом, для ускорения продвижения продукции на рынке строительных товаров и услуг. К экологическому сертификату прилагается сопроводительная документация, в которой представлены все необходимые обоснования получаемого потребителем эффекта и количественные расчеты уровня качества или уровня экологической чистоты. Уровень качества относительный показатель полезности объекта сертификации для потребителя, общества вследствие отклонения фактических значений показателей качества (потребительских свойств) относительно установленных и/или установившихся требований.

Таким образом, сертификаты ССК (системы сертификации качества) могут быть использованы гораздо шире, чем любой другой известный нам тип сертификата.

Данная сертификация проводится на основании договора на проведение сертификации между заявителем и органом сертификации, который включает, в частности, ответственность сторон: орган по сертификации несет ответственность за полноту и объективность оценки качества на момент сертификации; заявитель несет ответственность за точность предоставления в процессе сертификации фактических значений показателей сертифицируемой продукции, а держатель сертификата за их соответствие в течение всего срока действия сертификата значениям, установленным в процессе сертификации.

Сертификация продукции и услуг осуществляется по схемам сертификации, установленным соответственно в "Порядке проведения сертификации продукции в Российской Федерации" и в "Правилах сертификации работ и услуг в Российской Федерации". На территории России сертификацию качества и экологическую сертификацию уполномочен проводить Федеральный Центр сертификации (ФЦС). ФЦС производит тестирование продукции на соответствие требованиям стандартов ССК, сформированных на основе государственных и отраслевых стандартов, технических условий, устанавливающих требования к конкретным видам продукции, отраслевой и общей технической литературы и/или установившейся практики на конкретном рынке. Сертификация на соответствие установленным требованиям завершается выдачей сертификатов соответствия с правом применения заявителем знака соответствия системы. Знак соответствия является формой доведения до потребителя и других заинтересованных сторон информации о проведенной сертификации маркированной им продукции. Данные о требованиях, соблюдение которых удостоверяет знак соответствия, указываются в сертификате, на основании которого применяется этот знак. В зависимости от схемы сертификации, стабильности условий производства и некоторых других факторов срок действия сертификатов ССК составляет 1-3 года.

В международной практике экологическая сертификация (маркировка) строительной продукции производится в соответствии с процедурами, установленными стандартами серии ISO 14000 (ISO 14020 -экологический знак и декларация; ISO 14024 - принципы и процедура присвоения экологического знака). Причем наличие такого экологического знака говорит не только об экологической безопасности продукции при эксплуатации, но и о том, что она была произведена с применением экологически чистой технологии (неэнергоемкой, с минимальным воздействием на компоненты ландшафта), а продукты утилизации этой продукции не окажут негативного воздействия на окружающую среду. Характерно, что стоимость материалов, обладающих экологической маркировкой, может в два раза превышать стоимость аналогичной продукции, лишенной эколейбла.

Применение метода экологической оценки материалов по жизненному циклу позволило присваивать им марку экологического качества. Такие экологические значки (этикетки, пиктограммы) ставятся на продукцию, которая отвечает требованиям безопасности для окружающей среды и человека. Наряду с экологическими марками ставятся также значки об испытании материала и о гарантиях качества. По таким пиктограммам можно увидеть критерии оценки материала. Подобные значки стали новым элементом рекламных проспектов на строительные материалы. Примеры таких значков представлены в табл.

Таблица 2 - Примеры экологической маркировки строительных материалов

ЛЕКЦИЯ 4. Санитарно-гигиеническая безопасность строительных материалов. Загрязнение воздуха и воды при поизводстве строительных материалов

На этапе производства СМ необходимо анализировать, с какими негативными последствиями для окружающей среды предстоит столкнуться. Значительную экологическую опасность представляют собой предприятия по производству искусственных строительных материалов. Наиболее полную информацию для этого этапа ЖЦМ можно получить из экологического паспорта предприятия, выпускающего данный материал. На этапе производства существует целый ряд серьезных проблем: вредные выбросы в почву, воду, воздух, отходы и использование большого количества энергии. От количества этапов обработки зависит экологическая нагрузка (например, получение пластмасс, металлов, битумов включает много технологических переделов). При производстве минеральных и органических вяжущих, синтетических полимерных материалов выделяются вредные вещества.

Основными источниками загрязнения воздуха считаются цементные, асбестоцементные, известковые, химические производства, предприятия по производству кровельно-изоляционных материалов, керамзитобетонные заводы и др. Эти же предприятия негативно воздействуют на почвы и водоемы.

Значительные негативные воздействия на состояние окружающей среды у нас в стране оказывают заводы по производству цемента. От мельчайшей цементной пыли, оседающей в окрестностях этих предприятий, гибнет растительность, разрушается почвенная экосистема, болеют легочными заболеваниями люди и животные.

Эмиссия вредных веществ и выбросы при производстве строительных материалов представлены в табл. 3.

Таблица 3 - Эмиссия вредных веществ в процессе получения строительных материалов (СМ)

Вид CM (получение)	Вид загрязнителя в выбросах	Вид опасности и категория вредности
Чугун (выплавка)	Шлаки, пыль, газы	Парниковый эффект Тяжелые металлы, ядовитые газы
Сталь (переработка чугуна в сталь)	Сернистый газ (12,7 кг на т переработанного чугуна) Пылевидные частицы (14,5 кг на т переработанного чугуна)	Кислотные дожди Нарушение озонового слоя Ядовитые газы и др. вещества (цианистый водород, соединения фтора и фторводород, соединения мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, пары ртути и редких металлов, смолы)
Алюминий; эмали; стекла; керамика	Шлаки, пыль, газы	Кислотные дожди Нарушение озонового слоя Токсичные соединения фтора (фторводород, фторид натрия, кальция и др. в пыли)
Синтетические полимерные СМ (пиролиз на нефтеперерабатывающих, нефтехимических и др. хозяйственных предприятиях)	Газы, пары углеводородов, соли, кислоты Возможно образование вторичных загрязнителей за счет фотохимических реакций	Парниковый эффект Нарушение озонового слоя Токсичные и канцерогенные вещества (ароматические углеводороды, перекисные соединения, свободные радикалы, соединения углеводородов с оксидами азота и серы)

Таблица 4 - Источники выбросов техногенной пыли при производстве СМ

Производственный процесс	Выбросы пыли, млн т/год
Сжигание каменного угля	93,600
Выплавка чугуна	20,210
Выплавка меди (без очистки)	6,230
Выплавка цинка	0,180
Выплавка олова (без очистки)	0,004
Выплавка свинца	0,130
Производство цемента	53,370

Технологические процессы этих производств (измельчение и химическая обработка шихты, полуфабрикатов и получаемых продуктов) в потоках горячих отходящих газов содержат выбросы пыли и др. вредных веществ. В атмосферу Земли ежегодно поступают около 1 000 м3 пылевидных частиц искусственного происхождения

Взрывные работы -- источник загрязнения пылью и ядовитыми газами При одном взрыве среднего по массе (250--300 т) взрывчатого вещества в атмосферу выбрасывается около 2 000 м3 условного оксида углерода и >150 т пыли.

По степени опасности для окружающей среды предприятия промышленности строительных материалов можно разделить на пять классов:

I (наиболее опасные) -- крупные цементные заводы, заводы по производству других вяжущих веществ (обжиг в печах магнезита, доломита и др.);

II -- предприятия по производству гипса, асбеста, извести, асфальтобетона, древесностружечных и древесноволокнистых плит на полимерных смолах;

III -- предприятия по выпуску асбестоцементных, бетонных и железобетонных изделий, материалов из отходов ТЭС;

IV -- предприятия по производству полимерных материалов, фаянсовых и фарфоровых изделий, керамического и силикатного кирпича;

V -- предприятия по добыче и обработке камня, камышита, фибролита, столярных изделий, паркета и др.

В зависимости от класса опасности предприятий для них устанавливаются следующие размеры санитарно-защитных зон (в метрах): класс I -- 1 000, II -- 500, III -- 300, IV -- 100 и класс V -- 50. Размеры санитарно-защитных зон даны ориентировочно и могут быть уменьшены для предприятий, применяющих более совершенные технологии.

Экологический паспорт промышленного предприятия

Экологический паспорт промышленного предприятия - нормативно-технический документ, включающий данные по использованию предприятием природных ресурсов и определение влияния производства на окружающую среду.

Экологический паспорт предприятия, в зависимости от конкретного производства, должен содержать комплекс основных взаимоувязанных требований и систему показателей, обеспечивающих соблюдение природоохранных норм и правил хозяйственной деятельности и рационального использования атмосферы, гидросферы, литосферы, растительности и животного мира.

Экологический паспорт разрабатывается предприятием за счет его средств и утверждается руководителем предприятия по согласованию с местными органами власти и территориальным органом Госкомприроды РФ, где он и регистрируется.

Основой для разработки экологического паспорта являются согласованные и утвержденные основные показатели производства, проекты расчетов предельно допустимых выбросов (ПДВ), нормы предельно допустимых сбросов (ПДС), разрешение на природопользование, паспорта газо- и водоочистных сооружений и установок по утилизации и использованию отходов, данные государственной статистической отчетности, инвентаризации источников загрязнения и нормативно-технические документы.

Экологический паспорт для действующих и проектируемых предприятий составляется один раз и дополняется (корректируется) при изменении технологии производства, в течение месяца со дня изменений.

Экологический паспорт составляется в соответствии с ГОСТом 17.0.0.04.90 и включает в себя следующие разделы:

1. Краткую природно-климатическую характеристику района расположения предприятия.

2. Общие сведения о предприятии.

3. Использование земельных ресурсов.

4. Краткое описание технологических процессов и сведения о продукции, балансовую схему материальных потоков.

5. Характеристику сырья, использования материальных (земельных, водных) и энергетических ресурсов. 6. Характеристику источников воздействия на окружающую среду.

7. Характеристику выбросов в атмосферу и их источников.

8. Характеристику сбросов в водные объекты и их источники.

9. Характеристику источников сбросов на почву.

10. Характеристику твердых отходов и их источников.

11. Оценку влияния производства на окружающую среду.

12 Характеристику очистных сооружений.

13. Характеристику отходов, образующихся на предприятии.

14. Характеристику полигонов и накопителей, предназначенных для захоронения (складирования) отходов.

15 Оценку эколого-экономической деятельности предприятия.

16. Определение предельно допустимых выбросов (сбросов и других нагрузок) предприятия в окружающую природную среду.

17. Характеристику природоохранных мероприятий.

18. Рекультивацию нарушенных земель и снятие нарушенного слоя почвы.

19. Транспорт предприятия.

20. Плату за выбросы (сбросы), размещение отходов загрязняющих веществ в окружающей среде.

Заполнение всех форм экологического паспорта обязательно. Допускается включение дополнительной информации по заполнению паспорта в соответствии с требованиями территориальных органов Госкомприроды РФ или по согласованию с ними. Таким образом, экологический паспорт содержит информацию о технологических процессах, потенциальных и реальных источниках загрязнения (загрязнителях), что позволяет держать под контролем экологичность способа производства, а в случае необходимости принять штрафные санкции.

ЛЕКЦИЯ 5. Оценка экологической безопасности строительных материалов и изделий на основе полимеров

Строительная индустрия - одна из наиболее материалоемких отраслей промышленности, она потребляет более 10% пластмасс и синтетических смол, виробляютьсяв Украины. Около 100 наименований полимерных материалов используется для покрытия полов, стен, теплоизоляции, гидроизоляции, герметизации, изготовление оконных блоков и т.п.

Использование полимерных материалов повышает качество строительства, но практически все строительные материалы, которые включают в свой состав полимеры, является источником миграции токсичных химических веществ в окружающую среду и оказывают вредное воздействие на здоровье человека. Поэтому к строительным материалам, изготовленных с применением полимеров, относятся следующие санитарно-гигиенические требования:

1 Материалы не должны создавать в помещении специфического запаха к моменту заселения дома, выделять в воздух летучие вещества в опасных для здоровья человека концентрациях, стимулировать развитие микрофлоры в своей поверхности, должны быть доступны влажной дезинфекции.

2 Напряжение поля статического электричества на поверхности конструкций из полимерных материалов в условиях эксплуатации помещений не должна превышать 150 В / см (при относительной влажности воздуха в помещении 70... 60%).

3 Материалы не должны ухудшать микроклимат в помещении, поэтому показатель теплоусвоения полов с покрытием из полимерных материалов должен быть не более 12 Вт / м^{2 0}С для основных помещений жилых, детских и лечебных учреждений и не более 14 Вт / м^{2 0}С для основных помещений общественных зданий.

4 Материалы при воздействии высоких температур и пламени легко поддаются термической деструкции с выделением высокотоксичных паров и газов. Допустимая токсичность этих выделений регламентируется гигиеническими нормами.

В Данный время при оценке влияния любых неметаллических изделий и конструкций на окружающую среду следует руководствоваться материалами, изложенным в (5-9) и опубликованным в «Перечне полимерных материалов и изделий из них допущенных к применению в строительстве» и в «Перечне новых материалов и реагентов, разрешенных Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Министерства здравоохранения СССР для использования в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения ».

Согласно СН 245 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий» и других нормативных документов отношение фактических концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе и в водных объектах содержится несколько веществ, обладающих совместным действием (однонаправленной), сумма показателей превышения ПДК не должна быть больше единицы:

где С₁, С₂,... С_n - фактические концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе или в воде, в соответствии мг / м³ или мг / л;

ГДК₁, ГДК₂... ГДК_n - предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе или в воде.

Утвержден перечень вредных веществ, обладающих эффектом суммации, который постоянно пополняется (8-10):

Ацетон + фенол;

Ацетон + фурфурол + формальдегид + фенол;

Озон + диоксид азота + формальдегид + гексан;

Сернистый ангидрид + аэрозоль серной кислоты;

Сернистый ангидрид + оксид углерода + фенол + пыль конверторного производства;

Сернистый ангидрид + фенол;

Сернистый ангидрид + аммиак + оксиды азота;

Фенол + ацетофосфат;

Сероводород + дивинил;

Фурфурол + метиловый + этиловый спирт.

В табл. 1 приведены значения ПДК некоторых веществ в воздухе населенных пунктов и в воздухе рабочей зоны, класс опасности вещества, а также ПДК для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Для ряда веществ, выделяемых из материалов в окружающую среду (около 80 наименований веществ, выделяемых в атмосферу, и примерно 70, выделяемых в воду), установлены допустимые уровни (ДУ). При санитарно-гигиенической оценке учитываются ДР.

Выделение вредных веществ в окружающую среду зависят от используемого полимера, вида строительного материала и условий его эксплуатации. Важнейшими являются условия эксплуатации: насыщенность помещения полимерными материалами (определяется площадью поверхности материала на 1 м3 объема помещения), кратность воздухообмена, температура.

Разрешение на применение полимерных материалов в жилищном и водопроводно строительстве или на использование ранее разрешенных материалов при изменении рецептуры или технологии их изготовления выдается только после проведения гигиенических исследований материалов и изделий из них.

Частые причины загрязнения окружающей среды полимерными материалами, применяемыми в строительстве:

1. Не выдерживаются регламенты по насыщенности этими материалами при разработке проектов зданий, а также при строительстве (замене одного материала другим).

2. Применяется одновременно несколько полимерных материалов, каждый из которых является источником загрязнения, тогда как гигиеническая оценка проводилась каждый отдельно, т.б.не учитывается суммарный относительный показатель содержания вредных веществ, а также возможность эффекта синергизме - усиление действия при совместном присутствии.

3. В результате «старения» полимерных материалов происходят процессы деструкции.



Таблица 5 - ПДК и ДР некоторых химических веществ

№ з/п	Химическое вещество	В вчоздухе, мг/м3	В воде, мг/л
		ДР	ГДК максимальноразова населених місць	ГДК середньодобова населених місць	ГДК робочої зони	Клас небезпечності	ГДК	ГДКв	Клас небезпечності	Лімітуючий показник шкідливості
1	Амиак	0,2	0,2	0,01	20	4	-	2,0	3	Санитарно-токсикологический
2	Ацетон	0,35	0,35	0,35	200	4	2,0	2,2	3	общесанитарный
3	Дивинил	1,0	3,0	1,0	100	4	0,05	0,05	4	Органолептический (изменяет запах води)
4	Дифенилопропан	0,003	-	-	-	-	0,01	0.01	4	Органолептический (придает запах воде)
5	Кобальт	-	-	0,001	0,5	1	0,1	0,1	-	Санитарно-токсикологический
6	Малеиновый ангидрид	0,05	0,2	0,05	1,0	2	1,0	1,0	-	-
7	Серный ангидрид	0,15	0,5	0,05	10	3	-	-	-	-
8	Стирол	0,03	0,04	0,002	5	2	0,1	0,1	3	Органолептичний (изменяет запах води)
9	Фенол	0,01	0,01	0,003	0,3	2	0,001	0,001	4	Той же
10	Формальдегид	0,003	0,035	0,003	0,5	2	0,05	0,05	2	Санитарно-токсикологический
11	Цинк	-	-	0,05	0,5	3	5,0	1,0	3	общесанитарный
12	Хлористий винил	0,15	-	-	0,1	-	-	-	-	-
12	Епихлоргидрид	0,2	0,2	0,2	1,0	2	0,01	0,01	2	Санитарно-токсикологический



Перечень вредных веществ, выделяемых из строительных материалов, по данным НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.М. Сысина, приведены в табл. 6.

Таблица 6 - Перечень вредных веществ, поступающих из строительных материалов

Вещества	Класс опасности	СМ - источник поступления в воздух помещений опасных веществ
ацетон	4	Лаки, краски, клеи, шпатлевки, мастики, смазка для бетонных форм, пластификаторы для бетона
бутилацетат	4	Лаки, краски, мастики, шпатлевки, смазки для бетонных форм
бутанол	4	Мастики, клеи, смазки, линолеумы, лаки, краски
бензол	2	Мастики, клеи, герлен, линолеумы, цемент и бетон с добавлением отходов, смазка для бетонных форм
ксилолы	3	Линолеумы, клеи, «герлен», шпатлевки, мастики, лаки, краски, смазки
пропилбензол	1	Клей АДМК, линолеум ЛТЗ-33, мастика ВСК, мастика 51-Г-18, шпатлевка «Стойдеталь»
пентональ		Клей, цемент, «герлен»
никель	2	Цемент, бетон, шпатлевка и другие материалы с добавлением промышленных отходов
кобальт	1	Красители и строительные материалы с добавлением промышленных отходов
формальдегид	2	ДСП, ПВП, ФРП, мастики, «герлен», пластификаторы, шпатлевка, смазки для бетонных форм и др.
фенол	2	ДСП, ФРП, «герлен, линолеумы на синтетической основе, мастики, шпатлевка
этилбензол	3	Шпатлевки, мастики, линолеумы на синтетической основе, краски, клеи, смазки для форм, пластификаторы, цемент, бетон с отходами
хром	1	Цемент, бетон, шпатлевки и др. материалы с добавлением промышленных отходов
стирол	2	Теплоизоляционные материалы, отделочные материалы на основе полистирола
этилацетат	4	Лаки, краски, клеи, мастики и др. материалы
толуол	3	Лаки, краски, клеи, шпатлевки, мастики, линолеумы на синтетической основе и др. отделочные материалы
винилхлорид	1	Линолеумы, плитки, пленки и другие материалы на его основе



Об опасности этих веществ можно судить по их бальной оценке -- классу опасности. Для большинства из них, несмотря на низкий класс, возможны опасные последствия для здоровья людей. Последствия влияния опасных химических веществ, содержащихся в материале, трудно прогнозируются, так как недостаточно изучено их воздействие на различные возрастные группы, их синергический эффект и др. О конкретном вреде для человека некоторых из них можно судить по нижеприведенным данным об их отрицательных свойствах.

На сегодняшний день известно, что контакт человека с феноло-, мочевино-, меламиноформальдегидными, эпоксидными, полиэфирными смолами, полиамидами, поливинилхлоридом, каучуками и клеями различного состава может быть причиной аллергических дерматитов.

Аллергенными свойствами обладают выделяющиеся из полимерных материалов акрилонитрил, ароматические амины (например, неозон Д), бензол, толуол, ксилолы, гексаметилендиамин, ацетон, резорцин, каптакс, фталаты, кумарон, малеиновый ангидрид, пиридин.

Ряд ингредиентов полимерных материалов, например, фталевый ангидрид, гидроперекиси, стирол, влияют на функции половых желез (гонадотропное действие).

Известны тератогенные и эмбриотоксичные свойства бензола, фенола и его производных, формальдегида.

К числу химических мутагенов относят этилен- и пропиленоксиддиметилформамид, фенол, формальдегид, эпихлоргидрин, этиленгликоль, гидроперекись изопропилбензола.

Из химических веществ, входящих в состав полимерных материалов, канцерогенными свойствами обладают, например, полициклические углеводороды (3,4-бензопирен), органические перекиси.

Информацию о содержании этих веществ можно получить из данных результатов химического анализа, всегда представляемых в гигиеническом сертификате на материал.

На приведенных примерах видны негативные влияния этих веществ на человека, которые необходимо обязательно учитывать уже на стадии выбора материала, стараясь избегать использования тех из них, которые опасны для здоровья.

Для обеспечения химической безопасности строительных материалов и изделий должны выполняться следующие требования, качественно определяющие необходимый уровень безопасности:

- при обращении строительные материалы и изделия не должны оказывать вредного воздействия на человека и окружающую среду при условии соблюдения мер безопасности;

- запрещается обращение строительных материалов и изделий, обладающих возможностью химического воздействия на человека и окружающую среду без наличия положительного санитарно-эпидемиологического заключения;

- строительные материалы и изделия не должны содержать в свое составе и выделять в окружающую среду вредные вещества в таких количествах, которые могут оказывать прямое или косвенное воздействие на организм человека (с учетом совместного действия всех выделяющихся веществ). Максимально допустимые нормы содержания летучих органических соединений в составе лакокрасочных материалов, применяемых в строительстве для наружных и внутренних работ, указаны в приложении Д;

- для вредных химических веществ, обладающих эффектом суммации действия, сумма отклонений концентраций их в ПДК не должна превышать предельно-установленных значений;

- концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны и обитаемого помещения не должна превышать нормативные значения ПДК летучих органических соединений в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест. Гигиенические нормативы основных летучих органических соединений в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест, в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования и почве, приведены в приложении Е, таблицы 1, 2.

Более жесткие гигиенические нормативы ПДК вредных веществ в различных объектах окружающей среды, нормы содержания летучих органических соединений в составе лакокрасочных материалов, используемых в строительстве, а также токсикологические показатели вредных веществ могут быть установлены в специальном техническом регламенте «О безопасности химической продукции, используемой в строительстве», разрабатываемом в дополнение к данному техническому регламенту.

По мере накопления новых научных данных эти нормативы ПДК должны быть пересмотрены или гармонизированы с учетом международного законодательства, с соответствующей корректировкой или пересмотром данных технических регламентов.

ЛЕКЦИЯ 6. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Пожароопасность и взрывоопасность строительных материалов и изделий, содержащих воспламеняющиеся жидкости или твердые вещества, определяется возможностью возникновения и (или) развития пожара и (или) взрыва, обусловленной их физико-химическими свойствами и параметрами.

Порядок отнесения строительных материалов и изделий к группам по пожаровзрывоопасности: пожаробезопасные, пожароопасные; пожаровзрывоопасные определяется в соответствии с законодательством Российской Федерации в области пожарной опасности.

При изготовлении пожаровзрывоопасных строительных материалов не допускается применять химические вещества, образующие взрывоопасные смеси при нормальных условиях.

При обращении пожаровзрывоопасных строительных материалов должны предусматриваться меры, предотвращающие условия возникновения пожаров и взрывов:

- запрещается совместное применение, хранение и перевозка строительных материалов, используемых при производстве отделочных работ, которые при взаимодействии друг с другом вызывают воспламенение, взрыв или образуют горючие газы;

- изготовитель (продавец) должен предупредить приобретателя о пожаровзрывоопасности строительных материалов и изделий;

- приобретатель должен соблюдать инструкцию по их применению и общие требования правил пожарной безопасности в соответствии с Законодательством Российской Федерации.

Для уменьшения риска пожара и взрыва при использовании пожаровзрывоопасных строительных материалов должны предусматриваться меры, снижающие либо максимально исключающие эти риски.

В целом пожаровзрывоопасность строительных материалов и изделий на всех стадиях их жизненного цикла должна обеспечиваться путем выполнения требований, установленных в общем техническом регламенте «О пожарной безопасности».

Дополнительные или более жесткие требования пожаровзрывобезопасности, обеспечивающие недопущение превышения приемлемого (допустимого) риска от пожара и взрыва, могут быть установлены в специальных технических регламентах на отдельные виды строительных материалов и изделий «О безопасности полимерных и синтетических строительных материалов и изделий», «О безопасности химической продукции, используемой в строительстве», разрабатываемых в дополнение к данному техническому регламенту.

Огнезащитные материалы

Почти всегда при проектировании здания первостепенным моментом является его пожарная безопасность. Стоимость строительных материалов обычно тщательно учитывается, но ее влияние на текущие расходы, как правило, упускается из виду. Во многих странах размер противопожарной страховки и страховые премии одинаково зависят от выбора стройматериала. Используя огнестойкие материалы, можно воспользоваться наиболее выгодными страховыми тарифами и сэкономить значительные суммы за счет эксплуатационных расходов.