Azbest w środowisku - właściwości, toksyczność

Azbest w środowisku - właściwości, toksyczność

Co to jest azbest?

Azbest jest nazwą handlowa grupy

minerałów włóknistych, które pod

względem chemicznym są uwodnionymi

krzemianami różnych metali, głównie magnezu i żelaza.

Z uwagi na budowę, rozróżnia się dwie grupy azbestu:

Serpentynowy, tzw. azbest biały. Jest to uwodniony krzemian magnezowy zawierający około 40 % krzemionki i podobną ilość tlenku magnezowego oraz niewielką domieszkę glinu, żelaza i innych metali. Jego włókna mają przekrój rurkowy o średnicy minimalnej około 0,015 µm, są więc niedostrzegalne w mikroskopie świetlnym.

Amfibolowy - jego produkcja wynosi około 7 % produkcji światowej. Średnica jego włókien jest rzędu 0,1 µm

Trochę historii ...

Azbest obdarzony tak cennymi cechami jak miękkość, giętkość, odporność na ogień, postrzegany był w czasach starożytnych jako jedwab tajemniczego świata minerałów.
Nadawano mu wiele nazw, znany był jako kamień bawełniany, len kamienny, skalny oprzęd, płótno niepalne.
Aktualnie używane nazwy amiantus i azbest, greckiego pochodzenia, odzwierciedlają cechy surowca związane z odpornością na ogień,

Azbest, czyli niegasnący jest nazwą stosowaną w języku angielskim, niemieckim i wielu innych,
Termin amiantus ( „nieplamisty”) stosowany jest do dzisiaj w języku francuskim. Wywodzi się stąd, iż minerał wrzucony do ognia nie spala się, nie traci na wadze, a staje się jakby czystszy.

Starożytni Rzymianie używali azbestu do wyrobu płótna zwanego „linum vivum” („żyjące płótno”), w które owijali zwłoki władców, aby po spaleniu zachować ich prochy.
I w n.e. - nazwa asbestion, czyli nieugaszony, pojawiła się po raz pierwszy w „Historii naturalnej” Pliniusza Starszego
ok. 4500 lat temu stwierdzono występowanie azbestu na podstawie wykopalisk dokonanych w Finlandii,
w Europie Południowej znany jest od ponad 2500 lat,
XV - XIX w. - azbest dodawany był do różnych surowców w celu uzyskania, m.in., knotów do świec, niepalnego papieru, skóry, a także do wyrobów tekstylnych, sukna na płaszcze żołnierskie,
lata 60-te XIX w. - zapoczątkowana została nowa gałąź przemysłu materiałów budowlanych w postaci pokryć dachowych z dodatkiem niepalnego azbestu,
początek XX w. - opracowanie technologii produkcji - lekkiej, wytrzymałej, trwałej i niepalnej płyty azbestowo-cementowej - eternitu,
19 czerwca 1997 r. uchwalona została przez Sejm Ustawa o zakazie stosowania wyrobów zawierających azbest,
2002 r. - zaczął obowiązywać 30-letni „Program usuwania azbestu i wyrobów zawierających azbest” stosowanych na terytorium Polski (do roku 2032).

Odmiany azbestu

W zależności z jakim metalem krzemiany tworzą związek wyróżnia się kilka typów azbestu o różnej szkodliwości dla zdrowia.

Najgroźniejszy jest azbest niebieski - KROKIDOLIT

należy do grupy amfiboli,
najbardziej szkodliwy, rakotwórczy i mutagenny,
najwcześniej wycofany z użytkowania w latach 80 - tych

Największe zastosowanie przemysłowe ma azbest biały - CHRYZOTYL

przedstawiciel grupy serpentynu,
uwodniony krzemian magnezu
najczęściej z azbestów stosowany w produkcji wyrobów azbestowo - cementowych, popularnych wyrobów tkanych i przędz termoizolacyjnych

Następnie azbest niebieski oraz brązowy - AMOSYT

należy do grupy amfiboli,
o szkodliwości pośredniej miedzy krokidolitem i chryzotylem,
nie spotykany w wyrobach produkcji polskiej, stosowany w wyrobach Europy Zachodniej, często w formie tynków i natrysków ogniochronnych,

Właściwości azbestu

włóknista budowa,
odporność na wysokie temperatury (ogniotrwałość),
wytrzymałość na ogrzewanie
odporność na działanie stężonych kwasów, zasad, chemikaliów, wodę morską,
znaczna elastyczność włókien (możliwość przędzenia i tkania)
złe przewodnictwo elektryczne,
odporność na ścieranie, rozciąganie, ściskanie
jest izolatorem termicznym i elektrycznym,
duża sprężystość i wytrzymałość mechaniczna,
znikoma rozpuszczalność w wodzie, niezależnie od jej odczynu.

Biologiczne działanie azbestu

Chorobotwórcze działanie azbestu jest wynikiem wdychania włókien zawieszonych w powietrzu, natomiast ryzyko wynikające dla zdrowia z wchłaniania pyłu drogą pokarmową jest znikome.

Biologiczna agresywność pyłu azbestu jest związana ze stopniem penetracji i ilością włókien w dolnej części układu oddechowego

Szczególne znaczenie ma średnica poszczególnych włókien, długość odgrywa mniejszą rolę.

włókna cienkie o średnicy poniżej 3 µm przenoszone są łatwiej i odkładają się w końcowych odcinkach dróg oddechowych,

włókna grube, o średnicy powyżej 5 µm, zatrzymują się w górnej części układu oddechowego,

skręcone włókna chryzotylu o dużej średnicy mają tendencje do zatrzymywania się wyżej niż igłowate włókna azbestów amfibolowych, z łatwością przenikające do obrzeży płuca,

Największe zagrożenie dla organizmu ludzkiego stanowią włókna respirabilne, tj. takie, które z powietrzem dostają się do pęcherzyków płucnych, skąd mogą penetrować tkankę płucną.

Średnica włókien respirabilnych jest mniejsza od 3 µm. Włókna respirabilne o długości poniżej 5 µm, poza częściowym wydalaniem, pochłaniane są przez makrofagi, co jest jedną z dróg biologicznego mechanizmu oczyszczania układu oddechowego z włókien. Włókna o długości powyżej 5 µm są zatrzymywane, przy czym najbardziej szkodliwa jest retencja w układzie oddechowym włókien o długości ok. 20 µm.

Do najważniejszych cech determinujących zdolność włókien do wywołania nowotworów należą ich fizyczne wymiary, a więc średnica poniżej 3 µm oraz długość powyżej 5 µm.
Rakotwórczość włókien krótkich jest dyskusyjna i niewątpliwie są one rakotwórcze w znacznie mniejszym stopniu. Ma istotne znaczenie, gdyż większość włókien, które normalnie znajdują się w powietrzu wewnątrz i zewnątrz budynków ma długość mniejszą niż 5 µm.

Skutki narażenia na pył azbestu

Wyróżnia się trzy rodzaje narażenia na pyły azbestowe:

ekspozycję zawodową

Związana z pracą w warunkach narażenia na pył azbestu. Występuje przede wszystkim w kopalniach azbestu i kopalniach innych surowców mineralnych zawierających domieszki azbestu oraz w zakładach produkujących i stosujących wyroby azbestowe.

Narażenie zawodowe na pył azbestu może być przyczyną następujących chorób:

pylicy azbestowej (azbestozy),
łagodnych zmian opłucnowych,
raka płuc i międzybłoniaków

ekspozycję parazawodową

Dotyczy mieszkańców terenów sąsiadujących z kopalniami i zakładami przetwarzającymi azbest oraz rodzin pracowników tych zakładów.

ekspozycję populacji generalnej (środowiskową)

Jest związana z występowaniem azbestu w powietrzu atmosferycznym, wodzie pitnej i artykułach spożywczych.

W ekspozycji parazawodowej i środowiskowej na pył azbestu praktycznie głównym skutkiem, który należy brać pod uwagę jest międzybłoniak opłucnej. W zależności od poziomu ekspozycji może być również obserwowany wzrost ryzyka raka płuca.

Azbest może być również związany występowanie innych nowotworów: krtani, żołądka i jelit, trzustki, jajnika. Jednak zwiększenie ryzyka w tych grupach nowotworów nie jest wystarczająco pewne, ze względu na rozbieżność wyników w różnych badaniach można je określać jedynie jako prawdopodobne.

Chociaż ryzyko zachorowań na choroby nowotworowe w związku z narażeniem na włókna azbestu uzależnione są od okresu ekspozycji obecnie dostępne dowody nie pozwalają wskazać progowego poziom stężenia azbestu, poniżej którego nowotwory nigdy nie występują.

Jednym z poważnych argumentów za koniecznością ograniczenia pyłu azbestu w środowisku miejskim jest wykazany związek między narażeniem na ten minerał, paleniem papierosów, a występowaniem raka płuca. W tych warunkach ryzyko wystąpienia raka płuc wzrasta 50-krotnie.

Wartości biologiczne i toksyczne

Azbest znajduje się na liście substancji o udowodnionym epidemiologicznym działaniu rakotwórczym u ludzi w warunkach narażenia zawodowego, dlatego obowiązują zalecenia zmierzające do utrzymania jego stężenia w powietrzu na możliwie najniższym poziomie,
Najwyższe dopuszczalne stężenia pozwalają jedynie na znaczne ograniczenie wystąpienia choroby nowotworowej, lecz ryzyka tego w pełni nie eliminują.
Ustalono następujące wartości NDS dla pyłów zawierających azbest z zastrzeżeniem że są to substancje rakotwórcze:

Pyły zawierające azbest i inne materiały włókniste z wyjątkiem krokidolitu:

Pył całkowity 1 mg/m3 (NDS)
Włókna o dł. > 5 μm 0,5 włókien/cm3

Pyły zawierające krokidolit

Pył całkowity 0,5 mg/m3 (NDS)
Włókna o dł. > 5 μm 0,2 włókien/cm3

Choroby wywołane przez pył azbestu

Azbestoza - zmniejszenie czynnościowej pojemności płuc, które może doprowadzić do przeciążenia serca. Jest to rodzaj pylicy płuc. Jest chorobą przewleką i może postępować mimo zaprzestania kontaktu z azbestem. Prawdopodobieństwo zachorowania na azbestozę jest tym większe, im wyższa koncentracja azbestu i dłuższy okres ekspozycji na działanie azbestu. Azbestoza może zostać spowodowana przez każdy rodzaj azbestu.
Rak płuca - im dłuższy okres narażenia na azbest, tym większa możliwość wystąpienia tej choroby. Palenie, przy jednoczesnym narażeniu na działanie azbestu, znacznie zwiększa zagrożenie zachorowania na raka płuca. Od momentu rozpoczęcia ekspozycji na azbest do momentu wystąpienia tej choroby może minąć nawet więcej niż 10 lat.
Międzybłoniak opłucnej - jest formą raka opłucnej lub otrzewnej. Około 80 % zachorowań jest spowodowanych bezpośrednim kontaktem z azbestem. Choroba może się ujawnić dopiero po upływie 10, a nawet 60 lat od momentu pierwszej styczności z azbestem.
Zmiany opłucnowe to zgrubienia opłucnej. Są częściej spotykane u osób, które były narażone na działanie azbestu. Wystąpienie zmian opłucnowych jest między innymi zależne od stopnia i długości okresu narażenia na działanie azbestu. Ponieważ w przeszłości koncentracje azbestu były wyższe, zmiany opłucnowe wstępują przede wszystkim u starszych wiekiem pracowników.

Zanieczyszczenia środowiska azbestem

Źródła naturalne:

zanieczyszczenia skorupy ziemskiej,
zanieczyszczenia złóż: węgla kamiennego, talku, rud miedzi, kamienia budowlanego,
wietrzenie skał mineralnych,

Przetwórstwo azbestu:

eksploatacja złóż,
produkcja wyrobów z azbestu,
odpady produkcyjne,

Eksploatacja wyrobów zawierających azbest:

tarcz ciernych,
tarcz hamulcowych,
obróbka mechaniczna,
prace remontowe i izolacyjne,

Jedynym sposobem oczyszczania powietrza są opady atmosferyczne.

Azbest i jego zastosowanie

Szerokie zastosowanie azbestu było wynikiem specyficznych właściwości minerałów azbestowych.
Największe zastosowanie w Polsce miały płyty azbestowo - cementowe. W szczególności chodzi tu o płyty azbestowo - cementowe faliste i płaskie, stosowane jako pokrycia dachowe. Do głównych odbiorców płyt azbestowo - cementowych należeli:

budownictwo wiejskie,
miejskie budownictwo mieszkaniowe,
budownictwo przemysłowe,
energetyka (chłodnie kominowe).

Wszystkie wyroby zawierające azbest można podzielić na dwie klasy. Podział ten uwzględnia zawartość azbestu, stosowane spoiwo oraz gęstość objętościową wyrobu.

I Klasa - wyroby azbestowe „miękkie".

Wyroby te zawierają powyżej 20% azbestu i małą ilość lepiszcza.
Charakteryzują się gęstością objętościową mniejszą niż 1000 kg/m3.
Odznaczają się dużą łamliwością, kruchością.
Łatwo ulegają uszkodzeniom, powodując duże emisje pyłu azbestu.
Narażeni na oddziaływanie ich pyłów są pracownicy wykonujący remonty izolacji lub uszczelnień urządzeń z udziałem azbestu.
Wyroby miękkie to m. in.:

sznury, płótna, tkaniny z dodatkiem azbestu (lub wykonane z samego azbestu),
płyty i uszczelki kinkieryt, stosowane w ciepłownictwie na złączach rur, zaworów z gorącą wodą lub parą,
płaszcze azbestowo-gipsowe stosowane w izolacji rur w ciepłownictwie,
płyty i tektury miękkie, stosowane w izolacjach ognioochronnych.

II Klasa - wyroby azbestowe „twarde".

Ta grupa wyrobów azbestowych była najbardziej powszechna w budownictwie.
Charakteryzują się gęstością objętościową wynoszącą powyżej 1000 kg/m3.
Wyroby „twarde" są sztywne i odznaczają się dużym stopniem zwięzłości.
Procentowa zawartość azbestu jest niska i wynosi około 5% w płytach płaskich lignocementowanych modyfikowanych, 12-13% w płytach azbestowo-cementowych płaskich i falistych, około 20% w rurach azbestowo - cementowych.
Do wyrobów tych zalicza się przede wszystkim:

płyty azbestowo - cementowe faliste,
płyty azbestowo - cementowe płaskie prasowane,
rury azbestowo - cementowe,
złącza, listwy z azbestocementu,
płaszcze azbestowo - cementowe stosowane w izolacji rur w ciepłownictwie.

W okresie ostatnich stu lat azbest wykorzystywany był na szeroką skalę w różnych dziedzinach gospodarki:

Budownictwo

stosowany w formie wyrobów budowlanych powszechnego wykorzystania:

eternit, czyli płyty faliste azbestowo - cementowe do pokryć dachowych,
płyty prasowane - płaskie,
rury azbestowo - cementowe wysokociśnieniowe i kanalizacyjne,
jako przewody wentylacyjne i dymowo - spalinowe, kształtki azbestowo - cementowe oraz elementy wielkowymiarowe,

wykorzystywano także tam, gdzie potrzebna była podwyższona odporność ogniowa i zabezpieczenie ognioochronne elementów narażonych na wysoką temperaturę, np.

klapy przeciwpożarowe,
ciągi telekomunikacyjne,
tablice rozdzielcze elektryczne, węzły ciepłownicze,
zabezpieczenia elementów stropowych i ściennych, strychów, piwnic, dróg ewakuacyjnych, konstrukcji stalowych.

Azbest wykorzystywano również w tkaninach wygłuszających hałas.

Energetyka

w elektrociepłowniach i elektrowniach, w obmurzach kotłowni azbest stosowano:

jako izolacje termiczne w formie sznurów i tektur na uszczelnieniach dylatacji podgrzewaczy powietrza,
w uszczelnieniach urządzeń poddanych wysokiej temperaturze,
w zworach, w wymiennikach ciepła,
w izolacjach tras ciepłowniczych,

wyroby, które zawierały azbest były również wykorzystywane:

w kominach o dużej wysokości,
w chłodniach kominowych, chłodniach wentylatorowych,
rurach odprowadzających parę oraz w zraszalnikach w formie izolacji cieplnej ze sznura azbestowego.

Transport

termoizolacja i izolacji elektrycznych urządzeń grzewczych w elektrowozach, tramwajach, wagonach, metrze,
termoizolacja silników pojazdów mechanicznych, w uszczelkach pod głowicę, sprzęgłach i hamulcach,
stosowano również w kolejnictwie, w przemyśle lotniczym i stoczniowym, np. w statkach, szczególnie w miejscach narażonych na ogień,

Przemysł chemiczny

przepony stosowane w elektrolitycznej produkcji chloru,
w hutach szkła (np. w wałach ciągnących).

Inne

przędza i nici z mieszanin na bazie azbestu,
tkaniny lub dzianiny z mieszanin na bazie azbestu,
płytki podłogowe PCV,
papier, płyty pilśniowe i filc z mieszanin na bazie azbestu,
uszczelki z płyt azbestowo kauczukowych.

NAJWAŻNIEJSZE WYROBY AZBESTOWE I ZAWARTOŚĆ W NICH AZBESTU
Wyroby	Zawartość azbestu (%)	Rodzaj azbestu
Wyroby azbestowo-cementowe stosowane w budownictwie	10 - 15	chryzotyl, amosyt, krokidolit
Azbestowo-cementowe rury ciśnieniowe (kanalizacyjne i wodociągowe	12 - 15	chryzotyl, amosyt, krokidolit
Ognioodporne płyty izolacyjne	25 - 40	amosyt, chryzotyl
Wyroby izolacyjne łącznie z izolacjami natryskowymi	12 - 100	chryzotyl, amosyt, krokidolit
Złącza i uszczelki	25 - 85	chryzotyl, krokidolit
Materiały cierne, wyroby włókiennicze	65 - 100	chryzotyl, krokidolit
Płytki i wykładziny podłogowe	5 - 7,5	chryzotyl
Wyroby z mas plastycznych i obudowy akumulatorów	55 - 70	chryzotyl
Wypełniacze, wzmocnienia i wyroby z nich produkowane (kartony, papier, filtry, kity, kleje, powłoki ochronne)	25 - 98	chryzotyl

Postępowanie z odpadami zawierającymi azbest

odpadów zawierających azbest nie należy mieszać z innymi odpadami,
odpady należy pakować w worki z folii polietylenowej, posiadające wytrzymałość na uszkodzenie i odporność na oddziaływanie warunków atmosferycznych,
opakowania powinny być szczelnie zamykane w sposób uniemożliwiający ich przypadkowe otwarcie,
na opakowaniach należy umieścić oznakowanie,
transport od miejsca wytworzenia do miejsca składowania należy wykonywać tak, aby nie następowało uwalnianie się włókien azbestu

Utylizacja azbestu

Jedynym obecnie stosowanym sposobem zagospodarowania tych odpadów jest ich składowanie.
Sposoby postępowania w trakcje usuwania wyrobów zawierających azbest w sposób, który uniemożliwia emisję azbestu do środowiska oraz minimalizuje pylenie to:

nawilżanie wodą wyrobów zawierających azbest przed ich usuwaniem lub demontażem i utrzymywanie w stanie wilgotnym przez cały czas pracy,
demontaż całych wyrobów (płyt, rur, kształtek) bez jakiegokolwiek uszkodzenia, tam gdzie jest to technicznie możliwe,
odspajanie materiałów trwale związanych z podłożem przy stosowaniu wyłącznie narzędzi ręcznych lub wolnoobrotowych, wyposażonych w miejscowe instalacje odciągające powietrze.

Usuwanie płyt eternitowych z dachów

strefa prac powinna zostać ogrodzona i oznaczona tablicami ostrzegawczymi -

UWAGA! ZAGROŻENIE AZBESTEM!,

przeszkolony personel musi być wyposażony w odpowiednie środki ochrony indywidualnej (maski filtrujące powietrze, kombinezony i rękawice ochronne, ochronniki na obuwie),
należy unikać powstawania pyłu azbestowego - (nie wolno łamać i kruszyć wyrobów azbestowych, należy zwilżać usuwane elementy, zamiatać „na mokro”, nie powinno się stosować szlifierek, wiertarek, dmuchaw, sprężonego powietrza),
pojemniki na odpady zawierające azbest oznacza się literą „a” oraz ustalonym napisem ostrzegawczym
odpady zawierające azbest (w tym wspomniana odzież robocza) składowane muszą być wyłącznie na wyznaczonych składowiskach,
cena zdjęcia i utylizacji pokrycia zawierającego azbest waha się w granicach pomiędzy 15 do 35 zł/m2

Składowanie odpadów azbestowych

Zasady składowania tych odpadów regulowane są ustawą z dnia 27 kwietnia 2001 roku o odpadach,
Składowiska odpadów przeznaczone do wyłącznego składowania odpadów zawierających azbest w postaci nieprzekształconej, buduje się w specjalnie wykonanych zagłębieniach terenu ze ścianami bocznymi zabezpieczonymi przed osypywaniem się.
Każdorazowo po złożeniu odpadów zawierających azbest, ich powierzchnię zabezpiecza się przed emisją pyłów przez przykrycie izolacją syntetyczną lub warstwą gruntu.
Składowanie odpadów zawierających azbest, należy zakończyć na poziomie 2 m poniżej poziomu terenu otoczenia; następnie składowisko odpadów wypełnia się gruntem do poziomu terenu.
Koszty złożenia azbestu na składowisku - wynoszą od ok. 400 do 1.000 zł/tonę, w zależności od stanu, w jakim on się znajduje i jaka jest struktura przywiezionych odpadów.
Rozpad płyt następuje po 20-50 latach od wyprodukowania, w zależności od technologii produkcji.

Termiczne unieszkodliwianie odpadów azbestowych

Polska firma Aton-High Technology SA opracowała mobilny reaktor, który zamienia pylący azbest w neutralny atonit.
Urządzenie to wykorzystuje mikrofale, dlatego nazywane jest też „mikrofalówką Parosa”.
Zalety:

Proces unieszkodliwiania odpadów zawierających azbest odbywać się może w miejscu występowania odpadów
Proponowana technologia całkowicie eliminuje potrzebę zakopywania odpadów zawierających azbest.
Produkt uzyskany z przetwarzania eternitu - ATONIT - jest bezpiecznym materiałem stosowanym w produkcji betonu.

Chemiczne unieszkodliwianie odpadów azbestowych

Technologia zagospodarowania włókien azbestowych polega na rozpuszczaniu ich w kwasie fluorowodorowym, a następnie neutralizacji wodorotlenkiem wapnia z wytworzeniem fluorku wapnia i krzemionki.
Reakcję przeprowadza się w temperaturze 60-65 ºC. W tych warunkach po upływie 30 minut stężenie kwasu maleje do 10% i reakcja jest zakończona.
Roztwór ten neutralizuje się i powstały fluorek wapnia może służyć jako wypełniacz cementu budowlanego.
Szacunkowe koszty procesu dla instalacji przemysłowej wynoszą 750 USD/tonę.

Podsumowanie

Dzięki swoim właściwościom azbest był stosowany w wielu gałęziach przemysłu, tj. w budownictwie, energetyce, transporcie, przemyśle chemicznych.

Eternit, produkowany do końca lat 80 jest potencjalnie niebezpieczny. Potencjalnie - ponieważ dopóki nic nie naruszy jego struktury, nie jest szkodliwy.

Zagrożenie dla zdrowia pojawia się dopiero przy uszkodzeniu, starzeniu się materiału lub próbach demontażu pokrycia dachowego. W powietrzu pełno jest wówczas rakotwórczego pyłu azbestowego. Gdy zaś drobiny azbestu dostaną się do płuc mogą przyczynić się do pojawienia nowotworów układu oddechowego i pylicy azbestowej.

Choroby wywołane przez pył azbestowy rozwijają się po 20-30 latach od narażenia na wdychanie włókien azbestu.

Wyszukiwarka