Экологические проблемы использования ракет на жидком топливе

В регионах ракетно-космической деятельности они занимались проблемой поражения  человека компонентами ракетных топлив, изучали их воздействие на различные  популяции и группы населения, в  том числе на детей ракетчиков, исследовали репродуктивное здоровье жен ракетчиков. Метод исследования - ретроспективный клинико-эпидемиологический анализ в сочетании с социологическим обследованием. Надо сказать, что официально признанные методы учета заболеваемости неприменимы к исследованию медицинских аспектов данной проблемы - здесь речь идет о токсикологии, об описании отдельных симптомов. И если Минздрав РФ при оценке ситуации учитывает статистику заболеваемости, то они ведут анализ структуры симптомов и синдромов, встречающихся в данной популяции.

     В результате исследования получен очень  важный и интересный материал, который  частично был опубликован; добыты факты, дающие новое представление о  вредном воздействии компонентов  ракетных топлив на человека. Например, в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей, содержащих остатки гептила, наблюдается типичная картина гидразинового поражения человека в результате длительного воздействия малых доз гептила.

     Гептил (несимметричный диметилгидразин, НДМГ) - жидкое ракетное топливо, представитель  большого класса гидразинсодержащих веществ, с которыми соприкасаются миллионы людей. Прежде всего, это применяющиеся  при лечении депрессий и туберкулеза  гидразинсодержащие лекарства, в том числе изониазид. Исследование побочных эффектов и осложнений, возникающих при передозировке изониазида, позволило досконально изучить механизм и клинику воздействия гидразина на организм человека.

     Тем не менее, не все проблемы в этой сфере пока разрешены, и одна из них - определение безопасных концентраций гидразинсодержащих веществ. В России, как и в бывшем СССР, предельно допустимая концентрация (ПДК) для НДМГ в атмосферном воздухе составляет 0,1 мГ/куб. м, однако имеются данные о неблагоприятном воздействии гептила на организм человека при концентрации в 10 раз меньшей ПДК - 0,01 мГ/куб.м. Речь идет о воздействии на взрослого человека, а в пересчете воздействия на ребенка или плод допустимая концентрация НДМГ должна быть уменьшена еще в 10 раз - до 0,001 мГ/куб.м. Таким образом, говорить, что концентрация гептила, равная 1 ПДК, безопасна - несерьезно. Воздействие на людей НДМГ, как и компонентов других ракетных топлив, приводит к поражению иммунной, сердечно-сосудистой, лимфатической и центральной нервной систем, желудочно-кишечного тракта, крови, печени, кожи, к нарушению репродуктивной деятельности, появлению тяжелых врожденных уродств, внутриутробному недоразвитию плода и другим патологическим состояниям. Причем наиболее сильно воздействие сказывается на беременных женщинах, на новорожденных и детях дошкольного возраста.

     Медико-биологические  эффекты воздействия компонентов  ракетного топлива чрезвычайно  сходны с эффектами воздействия  ионизирующего излучения: выпадение  волос, носовые кровотечения, гиперплазия щитовидной железы, цитопения, анемия, астения, нейроциркуляторная дистония и многие другие симптомы и синдромы. Вместе с тем, сравнительные исследования показали, что воздействие на организм человека ракетного топлива, возможно, даже более разрушительно, чем длительное радиационное воздействие в самых загрязненных районах (Новозыбковский, Злынковский районы Брянской области).

     Следует отметить, что у детей ракетчиков, имеющих контакт с НДМГ при  обслуживании ракетных комплексов, обнаруживаются такие же расстройства здоровья, что и у людей, проживающих в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей с остатками НДМГ. При этом клиническая картина поражения людей гептилом соответствует экспериментальным данным, полученным при передозировке гидразинсодержащих лекарств (изониазида и других).

     Присутствие НДМГ в воздухе в малых концентрациях (0,1-0,9 ПДК) при длительном, порядка  двух лет, воздействии приводит к  тяжелым нарушениям здоровья - сейчас это доказано. Прежде были изучены  тяжелые и средней тяжести отравления гептилом, но никто не располагал данными о длительном воздействии его малых доз на детей, на женщин, на репродуктивную функцию.

     Загрязнение окружающей среды компонентами жидких ракетных топлив - ароматическими углеводородами, синтином, гептилом, керосином - представляет большую опасность и для людей, и для окружающей среды. Компоненты ракетного топлива попадают в организм человека через воздух, воду, почву (при хождении по росе, по загрязненной земле), через фрукты и овощи и даже при нахождении человека в лесу - из-за десорбции токсикантов из растений. Например, выявлены массовые отравления детей в результате однодневного пребывания в лесу вблизи района падения ступеней ракет-носителей. В местах, загрязненных компонентами ракетного топлива, обнаруживаются мутантные формы домашних птиц, насекомых, растительности. Эта проблема требует немедленного исследования на цитогенетическом уровне.

     Впервые получены свидетельства существования  прямой зависимости между запусками  ракетоносителей “Союз”, “Протон” и массовыми расстройствами здоровья населения в зонах воздействия. Например, через 2-3 дня после запуска ракеты-носителя с космодрома Байконур у населения Третьяковского района Алтайского края возникают острые желудочно-кишечные нарушения, поражения кожи, центральной нервной системы, гипертензия, ларингоспазмы и др., а учащиеся ряда школ в течение недели после запуска находятся в состоянии наркотического опьянения - с возбуждением, агрессией, изменением сознания.

     Площадь районов падения отделяющихся частей ракет-носителей в Российской Федерации, по официальным данным, составляет 20 миллионов гектаров. По нашим данным, величина территории, загрязненной в результате ракетно-космической деятельности, составляет 100 миллионов гектаров. В республиках Коми и Алтай нами обнаружены старые, использовавшиеся лет 20 тому назад, районы падения, о которых не упоминается в официальных документах. Кроме того, отделяющиеся части ракет падают не только в заданных районах, а на всем протяжении трасс полетов. 
Так, по данным Алтайского регионального института “Экология”, большая территория Алтае-Саянского региона (0,25 млн. кв. км) загрязнена различными компонентами жидких ракетных топлив: гептилом, синтином, керосином, ароматическими углеводородами. В этих местах падают отделяющиеся части ракет-носителей “Союз”, “Протон”, баллистических ракет (при учебно-испытательных пусках), там же испытываются и ликвидируются крылатые изделия. Под воздействием компонентов ракетного топлива находятся не только чабаны, табунщики и прочие лица, ведущие хозяйственную деятельность непосредственно в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей, но и жители территорий, расположенных в пределах 100 км от трасс полетов ракет-носителей и баллистических ракет. В Республике Алтай к таким районам относятся Усть-Канский, Онгудайский, Улаганский, Кош-Агачский. Под длительным непрерывным воздействием компонентов ракетного топлива находятся южные районы Алтайского края: Чарышский, Змеиногорский, Солонешенский, Смоленский, Алтайский и другие.

     Большую опасность для жителей Алтае-Саянского  региона представляют аварии при  запусках баллистических ракет и  крылатых изделий, такие, например, как  взрыв крылатой ракеты в Юго-Восточном  Алтае в мае 1997 года, когда в  результате загрязнения территории в 5 тысяч кв. км пострадало 20 тысяч человек. При этом медицинские и биологические последствия были такие же, как при массовых отравлениях населения диоксинами в Севезо (Италия, 1976 г.) и Уфе (РФ, 1962 г.). Специалисты допускают образование диоксинов при сгорании топлива крылатых изделий. Имеются серьезные основания считать, что территория Алтае-Саянского региона загрязнена не только компонентами жидких ракетных топлив, но и диоксинами.

     Загрязнена  отделяющимися частями ракет  и компонентами ракетных топлив и северо-восточная часть Европы. По официальным данным, в Архангельской области действуют 9 районов падения отделяющихся частей ракет-носителей, а в Республике Коми — 4 района. Подрывы ракет средней дальности (РСД-10) в районе полигона Капустин Яр в 1988-91 годах вызвали серьезные расстройства здоровья населения ряда районов Астраханской области. Особенно сильно пострадал Харабалинский район, медико-биологические последствия взрывов этих ракет полностью совпадают с последствиями массового поражения людей диоксинами (Севезо, Уфа, Индокитай.)  
В районах подрыва пусковых шахт межконтинентальных баллистических ракет (Владимирская и Ивановская области РФ, Державинский район Казахстана отмечен рост количества онкологических заболеваний населения.

     Результаты  шестилетних исследований убеждают нас в том, что на протяжении 40 лет наука недооценивала низкоуровневое воздействие компонентов ракетного топлива на человека, что привело к большим жертвам как среди военнослужащих, так и среди мирного населения. Необходим полный пересмотр всех сложившихся представлений о воздействии ракетных топлив на организм человека и окружающую среду.  
Один из выводов относится к методам обследования районов, загрязненных компонентами ракетных топлив. Подчеркивая значение химико-аналитических исследований содержания этих компонентов в депонирующих средах (почва, растительность, вода и другие), необходимо отметить принципиально важную роль ретроспективного клинико-эпидемиологического анализа, совмещенного с социологическим обследованием. Это малозатратный, оперативный, рекогносцировочный метод, и он должен получить широкое распространение при изучении воздействия компонентов ракетного топлива на человека.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     Всесторонне рассмотреть эту проблему нет  возможности, так как многие явления еще недостаточно изучены. Но понятно что уже сейчас возникают сложности с утилизацией компонентов жидких ракетных топлив. Вместе с тем, отсутствует нормативно-методическая документация по осуществлению экологического сопровождения и организации мониторинга источников антропогенного воздействия на окружающую среду в виде кратковременных импульсных процессов (огневое уничтожение РДТТ, подрыв и т.п.), не определены обязанности юридических лиц, не разработаны подходы для определения вклада в общую экологическую нагрузку территории при проведении сжигания (подрыва) РДТТ, а также порядок и источник финансирования работ по обеспечению экологической безопасности и мониторингу производств, осуществляющих ликвидацию ракетных двигателей. Хотя некоторые шаги в эту сторону делаются. Например, Сумское СП «Технополис» разработало безотходную технологию утилизации в местах хранения меланжей с получением азотных удобрений. Данная технология реализуется на малогабаритных передвижных установках, которые рассчитаны на мощность до 1 тонн в час.

     При переработке отходов меланжа  не выделяются оксиды азота, не образуется жидких или твердых отходов. В  результате получаются жидкие удобрения  с содержанием азота до 25-27 %, в  том числе 10 % азота аммонийного, 10 % азота нитратного и 5-7 % азота в амидной форме. В качестве микродобавок удобрения могут содержать йод.

     Полученные  жидкие удобрения целесообразно  применять в близлежащих сельскохозяйственных регионах, прилегающих к местам хранения меланжей. Для реализации данного  предложения необходимо выполнить проектные работы, создать установку и сертифицировать получаемые минеральные удобрения. Затраты на выполнения работ составят около 150 тыс. долларов.

     Хотя  данная работа является экологической, проведенные специалистами СП экономические  расчеты показывают, что на одной тонне переработанного меланжа можно получать до 6 долларов прибыли. Экологический эффект составит несколько миллионов долларов.

     Меланж, в состав которого входили ингибиторы коррозии, использовался в качестве окислителей ракетного топлива. Хранение окислителя в течение 20 лет привело к тому, что за счет частичной коррозии в нем накопилось определенное количество примесей алюминия. Это делает невозможным дальнейшее применение субстанции по прямому назначению и создает экологическую проблему по ее хранению и утилизации. Централизованно утилизировать меланж не представляется возможным по причине изменения свойств — появления активной коррозионной способности из-за разложения ингибиторов в течение 20-летнего хранения.

     На  фоне неблагополучного состояния здоровья населения страны в целом необходимо тщательное выявление причин повышенной заболеваемости населения и вычленение из нее «космической» составляющей. Непонятно только, почему в России, которая является по праву ведущей космической державой, не уделяется должного

внимания  влиянию последствий ракетно-космической  деятельности на здоровье своих граждан и состояние природных богатств страны. Сегодня актуальным для России является вопрос о замене гептила как основного компонента ракетного топлива на керосин или другое углеводородное горючее. В США ученые из Эймсовского исследовательского центра NASA и Стэндфордского университета провели успешные испытания нового типа экологически чистого твердого ракетного топлива. Оно создано на базе твердого парафина, и в результате его сгорания образуются только вода и углекислый газ [1]. В России также проводятся различные работы, но в практическую деятельность они не внедрены. Инженерами Военного инженерно-космического университета            им. А.Ф. Можайского был разработан способ уничтожения невыработанных остатков жидких компонентов ракетных топлив в отработанных ступенях жидкостных ракет. Его внедрение позволит снизить выбросы этих токсичных компонентов с сотен до десятков килограммов, что значительно улучшит экологию регионов, где осуществляются запуски

ракет. Данная технология позволяет после выработки остатков компонентов ракетного топлива и разрушения топливных баков от удара о землю сократить выбросы в окружающую среду до того, что осталось в элементах автоматики двигателя, или в виде пленки смачивания на стенках баков и трубопроводов и в виде пара в газах наддува.