Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Повышение эффективности и экологической безопасности защитной обработки древесины препаратами на основе фтора

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности и экологической безопасности защитной обработки древесины препаратами на основе фтора"

Р Г 6 фйГГРШйЫЙ НАУЧНО-ИЗСУЩОЫЯШСКИЙ ИНЯИТУТ ЫВ2АНЙЧВСКОЙ ОБРАБОТКИ ДРЕВКЯЗНЫ

1 3 РйДП ШЛ . -юишвд-

Да правах ружопиов КУРШОВА Надеада Андреевна

щшшш эшктишоста и гколопнвской. безопасности

ЗАВДТНОЙ ОБРАВОШ ДРЕВЕСИНЫ ПРЕПАРАТ/ШНА ОСШНЕ ФТОРА

í

Сдециашюзть П.ОО.П - Охрана саруквдей орзда и

рациональное использование природных ресурсов

Авторе§вра»

диооортацни на соискание учеяоЗ степени' кандиля ta теэшячеоких шук

Аргангвдьов - 1994 р.

Диссертационная работа выполнена влаборатории защит древеоины Центрального научно-иосдедовательокого инотитута механичеокой обработки древеоины СВДИИМОД)

Научный руководитель кандидат технических наук

варшомеев ю.а.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

ЧИШСОВ Г.А.,

кандидат технических наук - СУРОВЦЕВА Л.С.

Ведущее предприятие - АО "Северодесоакопорт",

г.Архангельск

Защита диооертации'соотоитоя 31 мая 1994' г., в часов на заседании специализированного оовета Д 064.60.01 в Архангельском лесотехническом институте шаня В.В.Куйбшева (наб. Северной Двины,17, главный корпус, ауд. , )

С диооертациеЯ можно АШ

Автореферат разослан " " апреля 1994 г.

Ученый секретарь специализированного оовет;

ЕарабинЛ.И.

ОБЩЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Наиболее дейотвенной мерой борьбы^ о грибными поражениями пиломатериалов является их химическая защита путем обработки соответствующими препаратами. Химическая защита древесины позволяет значительно расширить фонд эксплуатируемых изделий из древесины-без увеличения объемов ее-заготовки, поскольку увеличивает ее сохранность и долговечность и является частью природоохранных мероприятий, направленных на сохранение лесных массивов. Стоимость антисептирования обычно составляет около 2-3% от отоимооти' пиломатериалов. Однако применяемые для защиты древеошш химические препараты оказывает очень большое влияние на международный рынок пиломатериалов. Объяснение тому - обострение проблем, связанных о охраной окружающей среды. Во многих странах вводятся достаточно жеоткие ограничения на применение, производство и ввоз химических продуктов о биологической активностью. Указанные ограничения создают большие проблемы при реализации на международном рынке отечественных пиломатериалов, в поверхностной зоне которых содержатся химические биоактивные продукты, которые входят в состав антисептиков. В связи о актуальности) вопроса охраны окружающей с^еды вовсемыире активно ведутся работы по созданию менее токсичных антисептиков.

: Данная работа направлена на создание рецептуры антисептика, содержащего наиболее дешевые отечественные фтористые соединения,и менее опасного для окружающей среды, по орашению о ранее широко применявшимися препаратами на основе выоокотоксичных оолей хлорированных фенолов.

Цель диссертапионной работы - разработать водорастворимый антисептик на основе отечественных фтореодержащих соединений, удовлетворяющий современным .экологическим и технологическим требованиям.

В соответствии с цель» ставились следующие задачи:

- на,базе отечественного химического сырья разработать рецептуру нового аятиоептика, не содержащего хлорфенолышх соединений;

- определить токсикологические и санитарно-гигиенические параметры нового антисептика;

- разработать систему контроля качества нового антисептика яа стадиях его производства и применения;- оценить эксплуатационные свойства нового антисептика в ла-

борагорных и производственных условиях и разработать научно-техническую документацию на его оерийное производство о учетом использования существующего технологического оборудования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- в результате экспериментальных иооледований с учетом современных экологических требований разработана рецептура нового антисептика без хлорфенольных компонентов на базе отечественного химического оырья;

- оценены эксплуатационные свойства нового антисептика: биоактивность по отношению к деревоокрашиваювцш, плеоневым и дереворазрушаювдм грибам, огнезащитные свойотва и коррозионная активность по отношению к малоуглеродистой стали;

- изучены токсикологические характеристики нового антисептика по отношению к теплокровным зшвотным и гидробионтам;

- определены санитарно-гигиенические параметры антисептика

- разработаны методики Контроля качества антисептика, рабочих антисептических растворов и антиоептированной древесины.

Автор защищает:

- рецептуру нового антисептического препарата K-I2;

- представления о химизме воздействия и огне-биозавдщдющих свойствах антисептического препарата K-I2;

-'результат лабораторных js производственных испытаний на бяодоглческув активность антисептика и его огнезащитные свой -ства;

- результаты токсикологических исследований на хепшеров-ных кивотных и гидробионтах;

- результаты исследований коррозионной агрессивности препарата K-I2 по отношению к конструкционной малоуглеродистой стали, широко применяемой при созданш отечественного пропиточного оборудования; '

- результаты лабораторной я производственной проверки санитарно-гигиенических параметров нового антисептика K-I2;

- методики контроля качества антисептика и рабочих антисептических растворов.

Практическое значение и внедрение результатов работы:

- разработана рецептура нового состава для огне- и блозащ. ты древесины K-I2 ббз хлорфенольных соединений ( заявка

4935156/05/039887 от 12.05.91, решение'экспертизы о выдаче i тента Российской Федерации от 21.04.92);

- разработаны методы контроля качества' препарата и защи-ioii обработки древесины этими препаратами;

- разработаны технические условия ТУ II3-08-2-III-9Ï на репарат K-I2 антисептический;

- разработана Инструкция по антисэптированшо пилог.этериа-зз хвойных пород препаратам! без хлорфенольных соединений, эторая попользуется лесопилько-деревообрабатыващиш пред -риятиягли ;

- отработан и внедрен технологический процесс получения .ш:сепигческого препарата K-I2 в цехе фтористых солеЯ Чэре-эвецкого П0"Аммофос";

- препарат K-I2 применялся для антисептирования пилота-зриадов в проаззодотвонних условиях различных климатических он страна.

Б IS9I г. наработано 940 m антдсспгячсксого прзпаратз -12. Препарат пргн.тзгял:: для- сагдак пкясьяторпадсз объодя-сппя: Тго.кнълеспро:.!, Водсгдаяссдрам, Пер.талсспрог.т, Зйреллсе-рс.ч, Седоролесоэкепорт, Далъдс-опром. В' 192Я г. пропарит кс-ояззовазя да гакюадщрспгахя жкскэторгажоа обглялкоггл: аисоЛлсссопсгорт, Лссогот;с:слсс з ::о:влсскде более ТОО от. '' 033 году кзпуцепс и реализовано па яредкрдятпзх Ссэорояесо-шгорга более 500 тн препарата 1С—12.

Апробяиие работы. Основные р&зуяьтагы 1лбош доло::сони па сессюзиол юртю-заздоеовоЗ хои£ерснцш '«ододдх учсиас и цьцпаллстов (ШПП.'ОД г.Архангельск, IC33 г.), "xvyuipo;,;.^,"' щучночарзкзвгазсаой конференция "Пуп: сохранения я ьзходы рс-гайрэдш паыгошеев деревянного зодчества" (Ахшюгблгск, 920 г.) и на збидсГлсЛ научной.сессия Архангельского Государственного кздацапского института "Актуальнее проблеет ада-тацни и здоровья населения Севера" (Архангельск, 1992 г.).

Публикации. По теш диссертации опубликовано 10 научных татей a издано I описание к патенту ira изобретение. .

Структура и объем диссертации. Работа состоит из-введения, ести глав, основных выводов, списка литература'и нрилсгсци»;; злояена на 204 страницах гаоинолисного текста, вклотая 3<о ?аб~

лиц и 22 рисунка, описок литературы из 82 наименований и приложения на 36 страницах.

СОДЕЕШИЁ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и практической значение исследований. Показана облаоть промышленного использования результатов исследования.

В первой главе изучено состояние вопроса в области антисеп-тирования пиломатериалов и применяемых в стране препаратах.

С 1950 по 1970'годы во всем мире для антаосптирования широко применялись препараты на ооцове хлорированных фенолов; В начале семидесятых годов отмечаетоя возраотавдий интерес к поиску, раз*-витию и применению новых защитных оредств, Этот интерес вызван обоотрившимиоя экологическими и гигиеническими проблемами в США и связи с применением выоокотоксичшо; хлорфенолов, содержащих диоксины, и запретом на ввоз в Швецию, Финляндию, Данию,. Индонезию древесины,-обработанной хлорфенольными антисептиками. Исследовательские работы в области производства и развития новых защитных средотв проводились в США, Канаде, Новой Зеландии, Финляндии и Швеции, то есть в странах, экспортирующих пиломатериалы. В Швеции и Финляндии нашли широкое применение антисептики,на оонове фтористых соединений: ^пип04с>1-1 , ^лШ^ВТ ( 1Пу&осСс( ТЗ > ЩцЬШ 6Р , /^¡¡коЫа. &$ _ /<Р . Основными активными инг-радаонташ а ооотаве этгос препаратов являются би&ториды щелочных металлов (калия, аммония) в различных соотношениях. Например, Препарат / оодерхит 30 в.ч, бифторида-кадия {Х&-НЗ)

и 65 в.ч. бифторида аммония {/МцТ'НТ). Применяется для защиты, древесины от деревораэрушающих грибов и насекомых в концентрации 10-152. Препараты обладают хорошей проникающей, способностью и бноактивностыо, Основными недостатками этих антисептиков явдяют-оя: гигроокопичнооть, выделение фтористого водорода, коррозионная агрессивность к металлам и стеклу, что создает большие трудности при антпсептирошшй о использованием 'технологического оборудования и контроле концентрации рабочих растворов ареометричес-ки* методом.

В больших концентрациях выделяющийся фтористый водород мо-жот отрицательно воздействовать на человека и окружающую среду, является наиболее фптотоксячным поллютантом, поскольку максимальной количество фтористого водорода выделяется в первую неделю, су-

. шки пиломатериалов, обработанных препаратом ЗпргсяоЕ-1 ( поэтому нельзя размещать пакеты вблизи растительности, так как она приобретает коричневый цвет. По данным американских ученых ^Т.Шеффер и Р.Линдгреи к неэффективным соединениям против синевы и плесени относятся кремнефториды кальция, магния, цинка.

. В нашей стране до 1987 года широко применялись для защиты древесины от биопоражения препараты на основе пентахлорфеноля-та натрия я фтористого натрия.

Фтористый натрий марки Б, производимый отечественной промышленностью ддя химической защиты древесины по ТУ 113-08-586, имеет низкое качество, небольшую раотворяыооть в воде ( 3,8/5), легко вымывается. Обязательным. условием при его применении является растворение его в мягкой воде. Наиболее целесообразно ' применение его в емзеевых препаратах: Софнат, Бофнат, которые в своём составе содеркат кальцинированную, соду и борную, кислоту в соотношении 1:3.

В связи с введением в ряде стран запретов на применение антисептиков на остове высокотоксичного пентахлорфенояята натрия ШШ) в сезон антисептирования 1988-1990 гг. на предприятиях .страны использовали преимущественно разработанные в ЦНИИМОДе антиоептики без хлорфенольных соединений: Бежит, Софнат, Бофнат, ТМ, ЗОК, К-1. Некоторые предприятия, не обеспеченные антисептиком, в критических ситуациях использовали кальцинированную соду. Наряду с отечественными препаратами нашли применение немецкие антисептики Базилит-СЛБ, на основе тиомочевизы и соединений четвертичного ашония, и Превентол-3041, на основе ортофенилфонолята щелочных металлов. Кроме того, в производственных условиях ЗПЗ "Красный Октябрь" прошли апробацию новый отечественный антяое-птик К-12 и. французские препараты Коилофен-ТАБ-1 и Ксилофен--ТАБ-2, на основе азоконазоля и поверхностно-активных веществ.

: Учитывая экологическую опасяооть химичеоках. средств защиты древесины, сформулированы основные требования к вновь создаваемым препаратам,определены цель работы, я основные задачи исследования.

Вторая глава поовящена разработке рецептуры нового антисептического препарата К-12, экспериментальным исследованиям в . лабораторных условиях древесины, пропитанной препаратом, на огне- и биостойкость против деревоокрашивающих, плесневых и рере-воразрушающих грибов.'

На ооново теоретического ц экспериментального анализа показан химизм воздействия разработанного антисептического препарата на древесину, деревораэрушавдие, деревоокрашивавдие, плесневые грибы; проявление антисептиком огнезащитных овойотв и уменьшение экологической опасности предлагаемого'защитного сродства, ' ■ •

Приводятся оптимальные условия для роста и развдокения грибов, методики подготовки суспензии опоррвой грибной инфекции, методики испытаний антисептированной древесины по определении стойкости к деревоокрашивающим и плесневым грибам на малых образцах и образцах натурных размеров во влажных камерах, испы -таний заболошых сосновых образцов антисептированной древесины в ясупшх с лесной нестерильной'почвой инфицированных культурой дероворазрушаздего гриба. Для анализа использовали метод сравнительных испытаний, т.е. изучалось обрастание грибами натуральной, необработанной препаратом древесины, и антисептирован -' ной. Критерием оценки выбрана сохранность образцов древесины после 50 суток микологического яеднтандя в яоетких лабораторных ' уоловиях. .

Результаты исследований показали, что антисептический препарат К-12 в концентрациях от 2 до 6$ проявил высокую биологи -ческую активность по подавлению кпзнодеятеяьнооти грибов, а древесина, пропитанная разработанным ооотавом, обладает выраженной огнаотоГисоогьа. Сохранность образцов дровзожш пооле копытандй оооташда от 83 до 97$. При сштдседтировашш штегатерлалов методом погружения пр&мешзг сталыща ванаы, вкопанные в грунт. Поэтому , изучалась коррозкокшя сгресодшюсгь' препарата К-12 в точошю 5 мосяцзв воздействия 1Ш малоуглеродистую сталь марки Ст 3 оп стандартным гравимотротеокал методом. По ГОСТ 25544-85 коррозионная агрессивность препарата К-12 является средней, средняя скорооть коррозии составляет 0,46 г/ь^'сут, глубина проншшовсиия коррозии - 0,0216 ю/год. Дополнительно изучали с помощью шгаллошетрументашюго металлографического микро- • окопа М1Ш-7 микроструктуру стали пооие иодатания в агрессивной среде и определяли твердость стали до и после испытаний методом Роквслла на прибора 1К-2М.

Третья глава оодержит гокоикологичеркие и Оанитарно-ги-гиоштчсск'лс исследования разработанного антисептического препарата К-12. Токсикологические исследования на гвдробиокгах поэ-

волили определим концентрации препарата, при которых изменения в нормальной г.изне деятельнос тн рачков вида ^а^Атл та^па. Н0 являются патологическими, а такие концентрации, при которых проявляется острое токсическое действие. За исходную концентрацию при испытаниях на гидробионтах принята ли максимальную применяемую для антисептирования дрсвеоины рабочую концентрацию антисептических растворов 61?. Наличие осгрого токсического действия антисептика на дафшш определяли по отклонению показателя их вызиЕаемости в опытах с химически загрязненной водой по сравнению с чес той контрольно!! водой. По результатам кратковременных опытов в течение 55 часов определяли-:

- граипчпую концентрацию антисептик в воде, при которой дафния не гибнут: ЛК0 = 0,469 кг/л;

- концентрацию, при которой погибает 50,» дафний: Ж^д = = 3,37 глг/л; '

- граничную концентрацию антисептика в воде, при которой гибнут да$шм полностью ЛК^д " 15 глг/л л среднее времт вютвя-икя 50* дафшЛ в водных растворах антисептика (ЛТ^): при

С = 30 кг/л ЛТ^ = 21 час, при С = 15 кг/я ЛТ^ = 51 ^ас, при С ¡= 7',5мг/л ЛТ50 = 69 час, при С = 3,75 г.т/л ЛТед => 50 чао. Ври определении ЛК^ гспользоваля проблт-анализ для ко.та-чезтггнноЯ оценки результатов эксперимента.

Дяя того, чтобы исключить ошибку в оценке опасности нового антисептика для гкдробиснтов проводили хронический окопори-мэит в течение I кееяца. Основным критерием зри оценке токсичности водных растворов антисептика являлась хапиваемсоть даФ-шп1 и количество народившейся молоди. Обработка результатов эксперимента проводилась методах,я г,а тематической статистики, Испытания на хроническую токсичность позволяли определить концентрацию антисептика. К-12 в воде, которую место считать предельно допустимой для рыбохозяйотвенннх водоемов (ЦЦК), она составила 0,058 глг/л.

Изучение токсичности нового антисептика на теплокровных животных позволяет прогнозировать возмозные токсические последствия воздействия определенных доз препарата на человеческий организм. Исследования по определению острой я хронической токсичности на теплокровных аивотнььс проводились в соответствии с действующими требованиями Фармоколсгического комитета Шщй-сгерства здравоохранения, йссперимёнт проводился на кывах ,од-

, нъй генетической линии и позволили определить:

1. Летальную дозу препарата, вызывающую гибель.50? особей (ЛДзд) при оральном и внутрлбрюшинном введении.

Расчет ДЦсп проводили по формуле:

X*«at(r)r ■

где (ü*S) - смежные дозы вводимого препарата;..

(/77-/2) - разность процента смертности от двух! последующих доз.

ДДзд для антисептика. K-I2 при оральном введении составила 55,3 мг/кг;.а при внутрибрюшинном введении - 21,0 мг/кг. "'..-'.

2. Рассчитать ориентировочно-безопасный уровень воздействия препарата (ОБУВ) по формуле: ОБУВ » 0,01 ОД^. Расчетный ОБУВ при оральном введении составил 0,55 мг/м8, а при внутрибрюшинном введении - 0,21 мг/мэ.

3. Рассчитать методом аппроксимации допустимую ' суточную

дозу препарата K-I2 для человека по формуле: ' • + >

где fit - доза препарата, рассчитанная после исследования острой токсичности на лабораторных животныхпо формуле: -->■ Д - .У*™? •

для мышей значение коэффициента экстраполяции рёвао 3,1;

^ - доза препарата, поступающая в организм человека через почву, рассчитывается по форичуде: '

где И в I; - • V

J6j - доза препарата, поступающая в организм человека

о ведой, рассчитывается по формуле: ßj .

где К в 0,047; л';;-'

f)v - доза препарата, поступающая в организм человека о втмосфе.рншл воздухом, рассчитывается по формуле:

где К а 0,003. ..'•'.

Раочетная 'допустимая суточная дозаантиоептичеокого препарата K-I2 для средней массы взрослого человека' составила 2,5 г/день.

4. При испытаниях на хролихах и мшит у препарата K-I2

не выявлены кожно-раздражавдие, аллергенные и куммулятивные ово-йогва. Оценка куммулягавности препарата проводилась по коэффициенту кумыуляции ( Нк ) н определялась по формуле:.

Доя антисептика K-I2 = 10.

5. Определить класс опаонооти антисептического препарата. В соответствии о классификацией вредных веществ, принятой в нашей стране по ГОСТ 12.1.007-76 препарат K-I2 относится ко второму классу опасности.

Для изучения хронического воздействия препарата на животных проводились гиотоморфол'огические исследования органов и тканей лабораторных животных. Срезы тканей толщиной 5-8 мкм готовили на санном микротоме. Анализ гистологического материала проводили о помощью биологического микроскопа при 20...80 кратном увеличения объектива и 7-кратном увеличении окуляра. Исследования показали, что влияние K-I2 на организм животных сводится к однонаправленности и избирательности воздействия на печень, почки и коку. Это связано с. ведующей ролью этих органов в метаболизме и выведении исследуемого вещества из организма. Возникающие изменения носят транзиторный и адаптационно-приспособительный характер.

Проверка санитарно-гигиенических парамс ?ров антисептика проводилась в моделируемых лабораторных и производственных условиях. Изучали влияние температуры на эмиссию фтористого водорода в моделируемых условиях из антисептических водных раотво -ров. Определение фтористого водорода основано на реакции его о ализаринкомплексонатом лантана с образованием тройного комплексного соединения сине-сиреневого цвета. Содержание фтористого водорода определяли фотоколориметрячески при длине волны X в » 610 нм.

По результатам санитарно-гигиенических исследований воздуха рабочих зон различных технологических операций процесса ан-тисептирования пиломатериалов препаратом K-I2 превышение ЦДК наблвдается при ручной загрузке порошкообразного антиоептика в мбшалку без использования загрузочного уотройотва а вентиляции. Это свидетельствует о необходимости отрогого соблюдения правая техники безопасности я защиты органов дцханця от неблагоприятного воздействия' выделявшегося фтористого водорода на организм человека.

Четвертая глава содержит методы контроля качества при производстве и применении антисептика, а также результаты производственных испытаний.

Для контроля качества антисептического препарата K-I2 и технологии антисе'итирования разработаны методики физико-хиыи-чеокого анализа, основанные на объемных.титриметрических, гравиметрических, оптических, колориметрических методах анализа.

При контроле концентраций рабочих антисептических растворов применялся арсомогрический метод. Зависимость плотности водных антисептических растворов от концентрации по данным per -реосионного анализа можно описать уравнением у* {,<№<*■ #,0054с при коэффициенте корреляции 0,54 и уровне значимости 0,05.

Для практического применения полученной зависимости и определения концентрации пропиточных растворов антисептика в производственных условиях построена графическая зависимость концентрации растворов от ее плотности (Рис.1),

Плотность, г/см»

Рис.1. Определение концентрации^эастворов препарата, по плогиоотн при г в 20 О

Исключительно ваяны» при контроле качеотва антиооптирова-ния дровеошш бооцвотныыи препаратами являлась разработка- ш -дикаторов, которые при химическом взаимодействии о антисепти -ком образуют цветное окрашивание.

Разработанные методики контроля качества антисептика, антисептических растворов и антисептарованной древесины просты в

выполнения и могут выполняться-лаборантами заводской лаборатории по контролю за качеством продукция.

Производственные испытания позволили определить характеристики антисептика при воздействии комплекса производственных факторов и реальных атмосферных воздействий. Для испытаний использовали свекевыпиленные экспортные еловые пиломатериалы сечением 22x100 мм о начальной влажностью 80...120$, содержащие зна -чительный процент забояонной древесины, которая наиболее подвержена поражений деревоокрашивавщими и плесневыми грибами. В пило-. материалах толщиной до 30 мм соотношение заболони и ядра в среднем составляет 70:30» Наиболее показательными являются испытания тонких пиломатериалов., о большим количеством заболонной древесины в условиях благоприятных для развитая фунгицидного поражения. Период времени между распиловкой и антисептированием пиломатериалов в ванне способом окунания не превышал 12 ч. Испытания в производственных условиях проводились в присутствии сотрудников служб отделов технического контроля предприятий, где проводились испытания," и Государственной инспекции Беломорского территориального управления. Защищающую способность антисептиков оценивали по двум методикам.

Первая заключается в количественном- определении площади и вида биопоражения каждой доски независимо от того, снизился при этом ее сорт или нет. При атом.фиксируют долю поражения пилот-' те риалов деревоокрашивавдими и плесневыми грибами, которые снижают товарный вид я стоимость продукции,' , . ' .

Вторая заключается в визуальной оценке браковщиком изменения сортности пиломатериалов из-за биопоражения соглаоно действующим стандартам,

~ Антисептирование пиломатериалов в производственных условиях проводили двумя способами: поштучно окунали каждую доску в ванну о раствором препарата гантвсептировали пиломатериалы пакетным мотсдом. •

При первом способе антисептнрования выдержка пиломатериалов в растворе составляла не менее 20 о. Концентрации растворов антисептика составляли 2; 4» 5.5*, 6 л ЭЗС.

Для сравнения результатов использовали аналогичные пиломатериалы, необработанные антисептиком. Пиломатериалы укладывали в плотный пакет и выдерживали на открытой площадке ЭПЗ "Красный Октябрь" в течение 4-х недель. Визуальный осмотр пиломатериалов и

оценку поражения их деревоокрашивавдими я плесневыми грибами проводила через 2-3 надели,'затем черва месяц.

Результаты испытаний показали, что в течение первых 3 недель на антисептированных пиломатериалах растворами препарата 2; 4; &%-ной концентрации биопоражений площадью более 25$ не зафиксировано, а "после четырех недель испытания фунгицидное поражение зафиксировано на площади менее 50$. Согласно ГОСТ 26002-83 (Пиломатериалы хвойных пород северной сортировки, поставляемые для экспорта) норма ограничения грибных окрасок и плесени для древесины 4-го сорта составляет 50$ от общей площади доски. Поэтому переходов антисептированных пиломатериалов из-за биопоражения в низшие оорта не обнаружено.

Испытания антисептированных пиломатериалов растворами концентраций 5,'5 и 9,0$ показали, что в течение первых 2-х недель площадь поражения их деревоокрашивающими и плесневыми грибами но превышала .10$. На неантисептированных пиломатериалах (46,5$) обнаружено поражение их синевой на площади от 10$ до 50$ без перехода в низшие сорта.

' Через месяц на антисептированных пиломатериалах поражение деревоокрашивавдими и плесневыми грибами в основном до 10$ появилось на 57,5$ (С = 5,5$) и на 44$ (С = 9,0$) от их общего количества без перехода в низшие оорта. На неантиоептированных пиломатериалах обнаружено биопоражение на 70$, из них 30,1$ - перешло в сорта внутреннего рынка.

При антисептировании пиломатериалов пакетным методом с помощью автолесовоза марки Л-210 выдержка пакета.в растворе антисептического препарата К-12 составляла 20 с, что обеспечивало полное смачивание пиломатериалов раствором. После антисептирования и выгрузки пакета из ванны пакет выдерживали над ней в течение 10-30 с, а затем на специальной площадке для отекания и сбора избыточного раствора антисептика.

Для испытаний использовали свегевыпиленные зкепортные еловые пиломатериалы 4 сорта оечением 22x100 мм. Концентрация раствора антиоептика в ванне составила 5,0$. Для сравнения результатов иопытания использовали аналогичные необработанные (контрольные ) пиломатериалы.

Пиломатериалы выдерхивалиоь в плотном пакете в течение месяца. Визуальный осмотр пиломатериалов я сценку их хачеотва проводили через каадые 7 суток.

Результаты испытаний показали, что антисептик K-I2 надежно авищает пиломатериалы в плотных пакетах: в течение 2-х недель -î 96,4$, а в течение одного месяца - на 70$. К концу иопытаний эражение деревоокрашивающими и плесневыми грибами на кавдой до-i.o в среднем составило 10$, переходов в низшие сорта не наблю-1лось. На необработанных контрольных пиломатериалах обнаружено юпоражение до 80,7$, причем зафиксировано па пиломатериалах эражение синевой, а переход пиломатериалов в низшие сорта соста-1Л 20$.

Проведенные исследования препарата K-I2 в производственных !довиях позволили сделать вывод о том, что антисептик K-I2 в знцентрации 5$ обеспечивает 70$-ную сохранность пиломатериалов гз снижения ях сортности при выдержке их в плотных пакетах в зчение 4 недель.

Хранение антисептированнкх пиломатериалов, в плотных пакетах течение этого срока возможно лишь при транспортировании их сы-!ми потребители с последующей юс раскладкой в. сушильные пакеты сушкой.' . \

Проведенные "производственные испытания показали, что анти-штический препарат K-I2 обеспечил надежную защиту пиломатериа-iB, перехода в низшие сорта из-за биопоражения не зафиксировано.

В процессе транспортирования антисептика, приготовления его' бочих растворов, антисептирования, укладки и переборки антисеп-:рованных пиломатериалов У рабочих не выявлено профпатологии. :тисептик, его рабочий раствор и обработанные пиломатериалы не ¡ладаляраздражавдим запахом. Антисептированные пиломатериалы изменяли цвет. ;.

~ В пятой главе •приводятся основные результаты выполненных следований и их внедрение в промышленность. ;'*,- Экспериментальными и;производственными исследованиями под-ерждена высокая защипапцая способность антисептика' K-Ç2 и воз-жность егопримененияна лесопильно-деревообрабатывапцих пред-иятиях с использованием иыевдихся мощностей по защитной обратно пиломатериалов. Препарат в концентрации 5$ обеспечивает $тную сохранностышломатериалов без снижения их сортности и вкдершга в плотных пакетах в,течение 4 недель. Необработан-е пиломатериалы поражаются синевой, сохранность их составляет ,3$, при этом пореходит до 20$ пкжяштериадов в низшие сорта, есть биопоражение превиюет 90$ от общейплощади досжи. При

использовании нового препарата К-12 капитальное вложения минимальны, поскольку технологическое оборудование и способ применения антисептика не изменяются. ' •

Состав для био- и огнезащит древесины защищен охранным документом Роспатента (Ш1 5 В27К 3/52, В27К 3/30, заявка £4935156/ 05/039887 от 12.05.91).

. Принимая во внимание результаты лабораторных исследований и ишвдуюся информацию о себестоимости и реальным перспективам быстрого выпуска основных кошонсптов антисептика К-12,.балл разработаны исходные требования и заявка на выпуск опытной партии антисептика. Ля организации производства были разработаны и утверждены в установленном порядке Технические условия ТУ ПЗ-08-2-Щ-' па препарат К-12 антисептический (согласованы 7.06.91 (лех.й 2-2-22/1053) Главным Государственным санптариым врачом Архангельской области). . ...

Технологический процесс получения антисептика К-12 отработан и реализован на П0'|Лммофос"-г.Череповец. Б первый год орвоенпя' выпуска антисептического препарата было наработано 940 тн. Антисептик применяли для защиты пиломатериалов объединения: Тюмень-леспром, Вологдалеспром, Пермьлеспром, Кареллеспром, Северодесо-экспорт, Дальлбспром. В 1992 г. несмотря на сокращение объемов производства пиломатериалов било выпущено я реализовано около 700 тн препарата, а в 1993 г. - 500 тн.

В шестой гладе приведен расчет экономической йф^екиазностя от применения нового антисептического препарата К-12 для защитной обработки пиломатериалов, против доревоскрашававдих л плесневых грибов.

Применение антисептического препарата К-12, вместо использовавшегося ранее ПШ является важным природоохранным мероприятием, позволяющим уменьшить загрязнение окружающей среды. •

Экономический результат предложенного природоохранного мероприятия выражается в величине предотвращаемого им годового экономического ущерба от загрязнения ореды за вычетом затрат на внедрение антисептика К-12. Величина предотвращенного экономического .ущерба от загрязнения природной среды (П) равна разности между расчетными величинами ущерба, который шел место при применении для антвоептяроваши пиломатериалов ПХ2Н {У, ) я остаточного ущерба после применения антисептика К-12 для антисептированяя ' дровоспны ( )

Экономическую оценку ущерба, причиняемого годовыми выбросами Загрязнений в атмосферный воздух; ( У ), для отдельного источника определяли по формуле:

где У - коэффициент, переводящий оценку ущерба в стоимостную, равен 2,4 (руб.уол.т); <0 - коэффициент относительной опасности загрязнения атмосферы, учитывающий ландшафтную структуру территории к плотности ее населения. На основании данных-топографической карга города Архангельска по. зонам опасности загрязнения'атмосферы принято б1 = 2;

базовый норматив плати за -выброс I1 тонны загряз-' нятацих веществ в пределах допустимых-нормативов выбросовруб (без учета инфляции последних лет); ^ - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости соотояния атмосферного воздуха. Для Северо-Западного экономического района Российской Федераций ^=1,5; И - приведенная к "СО" масса годового выброса загрязнений от антисептического оборудования(ус'л. т/год) определялась по формула:

где л/ - показатель относительной агресоивнооти, усл.т/т; масса годового выброса в атмосферу, "т/год.

При определении кассы годовых выбросов вредных веществ в атмосферу использовали результаты санитарно-химпческпх псслбдо-ваний воздуха рабочих зон различных технологических операций процесса антисептирования древесины водными растворам: препаратов ПХФН и К-12.

Учитывая, что при использовании антисептика К-12 технологическое оборудование и способ применения не'изменяются, экономический эффект от природоохранного мероприятия по замене высо-котокоичного антисептика ПХ'Ш на менее экологически опасный К-12 при расчетном объеме антисептирования пиломатериалов 50 тис. м3 в год соотавил 445 тыс.руб. в ценах 1991 г. для атмосферного воздуха (без учета инфляции).

оснояишз вывода

1. На основании теоретических и экспериментальнах исследований разработан многофункциональный препарат K-I2 о улучшенными экологическими, технологическими и эксплуатационными характеристиками , предназначенный для био- и огнезйщиты древесины на основе креынефтористого аммония и ингибирущего вещества

(полож.реш.Роспатента на № 4935156/05 (039887)'от 12.05.91).

2. Антисептический препарат K-I2 обладает хорошей проникающей способностью и биоактиадоотью: : -

- в концентрациях 2, 4, &% на малых образцах после 50 суток микологических испытаний в эксикаторах обеспечивает сохранность древесины против 8 видов деревоокрашивающих и плесневых , грибов на 89, 95, 97$. Сохранность необработанных (контрольных) антисептиком образцов составила 10$;

- в концентрациях 2, 4, 6% на образцах натурных размеров в течение 5 недель микологических испытаний в стеклянных камерах препарат обеспечил.защиту древесины на 83, 93, 97$ от^поражения деревойкрашивапцими и плесневыми грибами. Сохранность контрольных образцов составила 24!»;

- в концентрации 6% препарат подавляет жизнедеятельность. дереворазрушающего гриба Setyufa. ¿rfi/iottoiu/il , На образцах древесины, обработанных препаратом после. .16 недель испытания

В ящиках с лесной нестерильной почвой загнивания и инфицирования не обнаружено. . Потеря массы образцов составила 3,6$, а у контрольных - 57.,4$, причем отмечается хорошо .развитый мицелий дереворазрушающего гриба и поражение светло-бурой гнилью.

3. Изучение эксплуатационных характеристик антисептика K-I2 позволило установить:

- древесина, обработанная раствором антисептического препарата K-I2 методом "вакуум-атмооферное давление" обладает ан-типиренными свойствами. Самостоятельное пламенное горение продолжается 2,2 сек, тление - 16,6 сек, а потеря массы образцов не превышала IIJS;- . •.

- в производственных условиях в концентрации 5% препарат надежно защищает пиломатериалы в плотных пакетах от поражения деревоокрашиваюциш и плесневыми грибами; ;

Сохранность пиломатериалов привыдержке! в плотных пакетах а течение 2-х недель без снижения сортности составила 96,а при выдержке в течение месяца - 7036. При этом поражение конт-

ропьных необработанных антисептиком пиломатериалов составило 69,99», в т.ч. 30$ пораженных пиломатериалов онизили свою сорт-нооть;

- коррозионная агрессивность водных растворов препарата K-I2 пооле 5 месяцев воздействия на сталь марки CT 3 сп, применяемую для изготовления ванн, является средней. Скорость кор-.розии составляет 0,46 г/м^сут, что в 1.87 раза меньше, чем у водопроводной воды'. Глубина проникновения коррозии составляет

0,0216' im/год.

4. По результатам токсикологических исследований на гид. робионтах на острую И хроническую токсичность определены:

г граничная-концентрация, при которой дафнии не гибнут ЛК0 = 0,469 мг/л при KP = 128*IQ3;

• - концентрация, при которой погибает 50$ дафний JUCqq = = 3,37 мг/л при KP = 17782;.

- граничная концентрация, при которой дафнии гибнут полностью Ж100 = 15 мг/л при KP = 4-Ю3;

- среднее время выживания 50$ дафний в водных раотворах антисептика (ЛТзд, час);

- концентрация антисептика в воде, на оказывающая хронического токсичеокого действия на дафний. Она составила 0,058 от/л. Полученное значение концентрации антисептика в воде можно считать предельно допустимой концентрацией (ЦЦК) токсиканта для ры-бохозяйственных водоемов..

5. По результатам токоикольгическшс исследований на острую и хроническую токсичность на лабораторных животных определены: ■.

'- легальные дозы (ЛД^) препарата K-I2, вызывающие гибель 50$.животных при оральном и парентеральном введении, составили: при введении в желудок ДЦ^ = 55,3 мг/кг; при внутрибрюшинном введении JWgQ = 21,0-1.1г/кг.

-ориентировочно-безопасный уровень воздействия препарата (ОБУВ), который составил 0,21 мг/м3.

Влитше 1C-I2 на организм животных сводятся к однонаправленности и избирательности воздействия на печень^ почки, коту» что связано о ведущей ролью этих органов в метаболизме и их функциями выведения исследуемых веществ из организма. Возникающие изменения носят транзиторный и адаптационног-приспособитсль-ный характер. Не выявлены аллергенные и кумулятивные свойства

2П

антисептика K-I2. Препарат K-I2 по ГОСТ 12Л.007-76 можно отнести ко второму классу опасности. Расчетная допустимая суточная доза препарата K-I2 для человека составила 2,5 г/день при' средней массе 70 кг.

6. Санитарцо-гпгиеничеоктли исследованиями установлено, что в моделируемых лабораторных условиях эмиссия фтористого водорода из водного раствора антисептического препарата K-I2

.в 1,5 раза меньше, чем из технического продукта крекиефторис-того атония и я 2,3 раза меньше, чем из хпмичоски чистого продукта кремнефтористого аммония. При исследованиях воздуха рабочих зон технологических операций антпеептирования шлскате-риалов в плотных пакетах не наблюдается превышение ЦДК по фтористо^ водороду.

7. Разработанные методики контроля качества актяоепткчо- ' 'ского препарата K-I2, антисептических растворов и антксептиро-•ванной-древесины основаны на объемных, титряиетрнческих, оптических, гравитационных и кояор1шетрячеох'.шс методах анализа. Исходит' обсспсчивам- быстрый и э^феккшяй контроль за технологией производства и применения препарата.

В. Экономический аффект от природоохранного мероприятия по иа;.:скс еысокогскснчцого ШШ на менее окологичеез"! опасн-'й антасоагж К-12 составддот для аи»с$орс«хго. воздуха в цепах 1091 года 445 тыс.руб. при расчетасп ойная ейшюоиткпошпзг 50 тыс.1,13 пиломатериалов в год.

0. Результат!-! экспериментальных исследовании биоактявно-стк препарата, гксплуатацасянш: свойств, ясжстсояогйческих и са;и;гар:о-гиг;:ок:лоских характеристик подтверждает провяль -1X0071 тсорогячеоких предположений и позволяют рекомендовать антисептик К-12 для шесовогр применения в деревообрабатываи-цей пронкаасниостк. Серийный выпуск препарата начат в 1991 ?.

Основные положения диооеокшкя опубликованы в омматаваг работах: _ .

1. Дурбагова 3I.A., Клобукова H.H., Воробьева Г.Г. Коррозионная активность препаратов на основе фтора//Материалн международной науч.-практ.конф."Пути сохранения и метода реставрация памятников деревянного зодчества". Тезисы докладов. -Архангельск, 1990. - с.78-80.

2, Варфоломеев И.Л., Курбатова H.A., Клобукова'H.H., Сытин В.Л. Коррозия углеродистой стали- при воздействии растворов анти-

септиков//Деревообраб.про-оть. - I990.-J87. - 0.26-27.

3. Варфоломеев Ю.Л., Лебедева 'Л.К., Курбатова H.A. Антисептики для защиты пиломатериалов/информационный листок 1563-91/ Архангельск-.ВДТИ, 1991. - 3 с.

4. Варфоломеев ¡O.A., Лебедева Л.К., Курбатова H.A. Антисептики для защиты пиломатериалов/Информационная карта ■^//Информации о разработках ВДШОДа/ЦИИЙГОД. - 1991. - Вып.4 с.67-68. ' '

5. Варфоломеев Ю.А., Курбатова H.A., З^лов В.П., Назаренко H.A. Токсикологические характеристики антисептиков без хлорфенфльных койп<жектов//Дзревооб.пром-оть. - 1991. -Щ. - с. 13-14. . '

6. Ш 5 В27к 3/52, В27к 3/30 Состав для бно- я огнезащиты древесины/ Заявка на изобретение Л 4935156/05 (039887)

от 12.05.91.Положительное решение Роспатента от 21.04.92.

7. Йарфоломеев Ю.А., Курбатова H.A., Цветкова-Л.Н. Токсикологические овойства водной среды, содержащей антисептики// Деревооб.пром-сть. -1992. - Й4. - с.20-22.

8. Гулов В.П. ,-,Барачевокяй ¡O.E., Назаренко H.A., Варфоломеев Ю.А., Курбатова H.A..Токсикологическая оценка антисептиков для древесины//Тезясы докладов ибляейной научной ■ сессии АГШ "Актуальные проблеглы адаптации и'здоровья населения Севера". -Архангельск¡1992. - с.43-44.

9. Варфоломеев Ю.А., Лебедева Л.К., Курбатова H.A. Производственные испытания антисептиков без хлорфенольных соедк-нений/Науч.тр./ЦШШОД. - 1993. -Перспективы развития лесспдяьно-деревооб.пром-стя. --о.126-136.

10.. Варфоломеев Ю.А.,'Курбатова H.A. , Воробьева Г.Г. Эмиссия фтористого водорода из антисептяков//Деревооб.пром-сть. -'1993. - JÖ; - с.13-14. •

II. Варфоломеев Ю.А., Курбатова H.A., Ростовцева Н.С. Еиотес-, тирование водных растворов антисептиков о использованием ' водорослей//Изв.вузов.Лесн.жури. -1993. -М. - о.64-68.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах б заверенными

подписями направлять по адресу. 163007, Архангельск, наб.

Северной Двины,17, АЛТИ им.В.В.Куйбышева, Ученый совет.