Зброя проти себе

1

ЗБРОЯ ПРОТИ СЕБЕ

1 червня 1990 року Президенти СРСР та США підписали у Вашингтоні двосторонню Угоду про знищення та невиробництво хімічної зброї та заходах по сприянню Женевської багатосторонній конвенції по її забороні. Кожна із сторін зобов'язалась почати ліквідацію своєї хімічної зброї (ХЗ) не пізніше 31 грудня 1992 року - таким чином, щоб не пізніше 31 грудня 2002 року та у подальшому сумарна кількість хімічної зброї у кожної із сторін, що домовляються, не перевищувала 5000 тонн отруйних речовин (ОР). Про що ж йдеться?

За офіційними даним до початку Другої світової війни Великобританія накопичила 35 тис тонн ОР, США - 135 тис.т. Після капітуляції Германії на її території було виявлено 250 тис.т. ОР. СРСР офіційно ніколи не визнавало кількості своєї ХЗ, однак навряд чи її кількість у 1945 році була меншою за німецьку. ХЗ масштабно використовували Японія та Італія. Активні роботи по розробці нових типів ОР продовжували (СРСР та США) і далі. Вже у 1950 році з'явилась нова генерація ОР - V-гази, пізніше були винайдені ще більш небезпечна зброя - бінарні гази.

В арсеналах залишались ОР першого покоління - фторангідриди естерів метилфосфонової кислоти - ізопропіловий естер (зарін) та пінаколіновий естер (зоман):

До першого покоління ОР відноситься люїзит, який відноситься до похідних Арсену (миш'яку) і складається з трьох сполук: в-хлорвінілдихлорарсин, ди(в-хлорвініл)хлорарсин та трихлорарсин.

ClHC=CH-AsCl2, ClHC=CH-AsCl-CH=CHCl, AsCl3

Інший представник миш'яковмісних ОР - 10-хлор-6,10-дигідрофенарсазин (адамсит):

Друге покоління ОР - V-гази. Крім метилфосфонієвого центру в молекулах з'являється додатковий триалкіламонієвий центр. Структура сполуки нагадує холінестеразу. Американський варіант V-газу має додатковий етоксильний радикал, а російський - ізобутоксильний радикал:

Якщо у випадку люїзиту смертельна доза для людини становить близько 1,2 г, то V-гази вбивають вже дозою 0,005 г!

Після війни країни антигітлеровської коаліції домовились затопити германські ОР в Балтійському морі на глибинах більших за 1000 м. Але таких глибин практично не знайти: середня глибина моря становить 100 м. 40 тис.т. ОР в барабанах у трюмі забетонованих барж затопили у протоках Малий Бельт та Скагеррак близ норвезького берега на глибині близько 600 м. Свою частину германьких ОР росіяни затопили у острова Баренсгольм між Лієпаєю та Готландом. За оцінкою спеціалістів до цього часу 100% барабанів мають бути зруйнованими, як і 5% металевих бочок з ОР. Всі авіабомби з ОР мають бути цілі. На початку 60-тих років хвилі викидали на берег шматки отруйного студню, а в донні трали потрапляють бочки з небезпечним вмістом.

СРСР з 1946 по 1978 рок затопили в Балтійському морі 17 543 авіабомб, начинених ОР. За офіційними даними на початок 90-х років СРСР мало на складах в Камбарці (Удмурдія) 6,4 тис.т. люїзиту, у п'яти арсеналах, найближчий з яких до нас розташований біля Брянська містилось 15,5 тис.т. V-газів, 12 тис.т. заріну та 5 тис.т. зоману.

Ліквідація великої кількості ОР є проблемою. Ідеальних технологій для цього знайти не вдається. Але їх пошук стимулював розробку кількох технологій, які можуть бути використані для переробки інших небезпечних відходів, наприклад, пестицидів, заборонених, або таких, строк придатності яких вичерпався. Одна з таких технологій передбачую окисний піроліз ОР в масі розтоплених мінеральних солей. Нажаль відомостей, яка частина ОР вже перероблена Росією та США, немає. Немає впевненості і в тому, що на території України відсутні арсенали ОР. Навпаки, достовірно відомо, що таку зброю готову до застосування, мають Ірак і деякі інші країни, що розвиваються.

Забруднення діоксинами оточуючого середовища можна розділити на кілька категорій. Джерела надходження діоксинів можуть мати довгостроковий характер. Ще з тридцятих років у США почали виробництво пентахлорфенолу, який використовували для захисту лісу від шкідників та консервації деревини. Тільки зареєстрованих отруєних робочих на підприємствах-виробниках там було зареєстровано 17 тисяч. Дані про причини отруєння були опубліковані лише на початку 70-тих років.

Технологія виробництва широко вживаних пестицидів - 2,4-D і 2,4,5-Т не гарантує відсутності 2,3,7,8-тетрахлордіоксину (2,3,7,8-TСDD) у препаратах. Коли у 61-70-тих роках США використало у В'єтнамі як дефоліанти на десятій частині її території 57 тис.т. сумішей, що містили 2,4,5-Т (у вигляді бутилового естера), то загалом внесли з ними 170 кг 2,3,7,8-TСDD. Одночасно з дефоліантами було розпилено ще 7 тис. т ОР. Як результат було знищено 43% сільськогосподарських угідь, 44% лісів, 70% кокосових гаїв, загинула половина поголів'я домашньої худоби. Але головне - більше ніж півтора мільйона людей, які втратили здоров'я, достроково вмерли, десятки тисяч мертвонароджених дітей, фізично та розумово неповноцінних. 3 млн. американських солдат контактували з токсичними продуктами, більше 100000 з них серйозно захворіли. В сім'ях американських солдат, які воювали у В'єтнамі, народилось біля 40 тис. хворих дітей.

Небезпеку складають і термічні процеси, наприклад у топках, результатом яких стає перетворення похідних трихлорфенолів у діоксини. З іншого боку, в останнє десятиріччя широко використовуються поліхлордифеніли, наприклад, як складові трансформаторних олій. Гідроліз останніх веде до утворення поліхлордифенілфуранів. Найбільш небезпечним з них є 2,3,7,8-тетрахлордифенілфуран (ТСDF), токсичністю він не поступається ТСDD.

Більше того, дослідження показали, що при зниженні температури у топковому просторі нижче за 850 0С тетрахлордифенілдіоксини та тетрахлордифенілфурани в суттєвих кількостях утворюються з будь якої сировини, аби вона містила джерела вуглецю (карбону) та хлоровмісні речовини. Процес гетерогенного оксихлорування карбону з утворенням TCDD та TCDF починається при 300 0С і активно проходить при каталізі міддю або залізом. З іншого боку, другий етап синтезу, чи вірніше ресинтезу діоксинів починається в газах спалення, коли температура їх знижується нижче за 800 0С.

Інше джерело надходження діоксинів у оточуюче середовище, а також проміжних продуктів, з яких вони легко утворюються, є відходи виробництва поліхлорароматичних сполук. Наприклад, завод “Моорфліт” у Гамбурзі, протягом кількох десятиліть складав свої відходи виробництва гексахлобциклогекана, гексахлорбензена, хлорфенолів на своїх чотирьох спеціалізованих звалищах. На середину 80-тих років кількість тільки 2,3,7,8-тетрахлордіоксина на цих звалищах складало 22-40 кг, а загалом суміші ізомерних діоксинов там накопичилось 28-47 тонн. У 1984 році завод був закритий (під тиском громадськості), а звалища перетворені в захищені, контрольовані сховища. Але є й інші приклади, вже з історії СРСР. На заводі хімічних добрив, м. Чапаєвск, з 70-тих років відходи виробництва пентахлорциклогексану та пентахлорфенолу скидались прямо у природне поглиблення біля цехів, де ті відходи виникали, зокрема ї ті відходи, які містили діоксини (у землі, без підстилки). Нарешті, у 80-ті роки у відвали були скинуті великі кількості 10% луга (каустику), лише в 1983 році скинули 50 тис.т. Як тільки середовище стало лужним, так звалище запрацювало подібно реактору, що перетворював поліхлорбензени та поліхлорфеноли на діоксини. У 1984 році частина відвалів прорвала дамбу і вилилася в річку Чапаєвку, а з нею попала в Куйбишевське водосховище. Але після цього укріпленням дна і берегів відвала ніхто не займався, небезпека повторного прориву залишається. До речі, саме на цьому Чапаївському заводі побудовано термічну установку для переробки хімічної зброї. Вірогідно її небезпечні відходи теж скидаються в той же “відстійник”. Приблизно таким самим чином зберігались відходи і на території ПО “Хімпром”, м. Уфа. У 1990 році дощі змили в річку Білу частину тих відходів. Походженням відходи були з тих же самих виробництв, які є основними забрудниками довкілля діоксинами.

Тепер мова піде про аварійні ситуації. В технології 2,3,5-Т є стадія лужного гідролізу 1,2,4,5-тетрахлорбензену до 2,4,5-Т. Існує два варіанти проведення реакції: у метанольному розчині та у розчині етиленгліколю. В першому випадку температура не має перевищувати 160 0С, у другому - 180 0С. При перевищенні цих параметрів (здебільшого з метою прискорити процес) замість цільового продукту починається утворення 2,3,7,8-ТСDD. Процес супроводжується тепловиділенням і можливі вибухи з викидом великої кількості діоксинів у навколишнє середовище. Перший вибух зафіксовано на заводі фірми “Монсанто”, США на виробництві 2,4,5-трихлорфенолу ще в 1949 році, коли ще про діоксини відомо не було. Наступний вибух, і теж при застосуванні метанольного варіанту синтезу 2,4,5-трихлорфенолу відбувся в Амстердамі на заводі фірми “Філіпс-Дофін”. Діоксин тут знайшли тільки у 1966 році. Обидва цехи були розібрані, а обладнання поховано. У 1965-68 роках на Уфімському хімічному заводі теж вирішили синтезувати 2,4,5-Т скориставшись метанольною технологією. У гонитві за інтенсифікацією процесу температуру підняли до 230 0С. Результати не примусили себе довго чекати: на хлоракне (так називають хворобу, яку викликають діоксини) захворіли 137 чоловік. На чеському підприємстві у Нератовіце процес вели лише при 190 0С. Але й цього вистачило для того щоб на хлоракне захворіли 80 робітників. Напередодні, в 1961 та 1962 роках в Уфі вже проводили спроби запустити виробництво 2,4,5-трихлорфеноляту натрію з 1,2,4,5-тетрахлорбензену, але в іншому розчиннику - етиленгліколі. Перегрів, та ще застосування зворотнього розчинника, привели до двох вибухів, отруєно було 15 чоловік. В 1968 році в подібних же умовах вибух стався у Великобританії (викид діоксину визнали лише через три роки), а в 1976 році сталась аварія в італійському місті Севезо. Там тех застосовували етиленгліколь як розчинник при гідролізі 1,2,4,5-тетрахлорбензену. У реакційній масі, що потрапила у довкілля, містились лише мікродомішки діоксинів (загалом 2,3,7,8-ТСDD було викинуто біля трьох кілограм), але природа забруднення була визнана вже на сьомий день після аварії. Як і в Англії, будова підприємства була розібрана і разом з обладнанням похована. Лише в Уфі все як стояло, так і стоїть до сих пір, ніби й не було ніякого діоксину!