Azbest - zastosowanie i szkodliwe oddziaływanie

1. Rodzaje struktur azbestowych. Własności.
Minerały azbestowe dzielą się na dwie grupy [1]:

• azbest serpentynitowy – jego przedstawicielem jest chryzotyl
• azbest amfibolowy, reprezentowany przez: krokidolit amosyt (grueneryt) antofilit tremolit aktynolit.

Na zdjęciach 1 i 2 przedstawiono mikroskopowe obrazy obu grup minerałów azbestowych [15].

Struktura makroskopowa obu typów azbestu jest podobna. Jednak pod mikroskopem elektronowym widać, że azbest chryzotylowy występuje w postaci pęków luźno związanych włókien, często splątanych. Natomiast w azbeście amfibolowym włókna występują pojedynczo.

Poszczególne typy azbestu różnią się między sobą składem, strukturą i własnościami fizykochemicznymi. W tabeli 1 zamieszczono podstawowe dane o minerałach azbestowych [3].

2.  Zastosowanie azbestu w gospodarce

Azbest znany był już w starożytności. Na ślady jego stosowania natrafiono m.in. w basenie Morza Śródziemnego (Cypr, Grecja, Rzym) czy na terenie dzisiejszej Finlandii. Współcześnie jego najbardziej intensywna eksploatacja przypada na ostatnie kilkadziesiąt lat. Swoje wielorakie zastosowania azbest zawdzięcza zarówno swoim specyficznym cechom, jak i stosunkowo niskiej cenie. Poniżej wymieniono podstawowe własności azbestu istotne z punktu widzenia praktycznych zastosowań [1]:

• bardzo dobre własności izolacyjne: cieplne, elektryczne i akustyczne
• bardzo dobra odporność na wysokie temperatury
• dodany do takich materiałów, jak cement, polimery, żywice i in. wzmacnia ich struktury
• dobre własności filtracyjne dla cieczy
• niska ściśliwość i odporność na rozciąganie
• wysoka odporność chemiczna
• nie ulega biodegenaracji
• włókna azbestowe można łatwo odizolować od minerałów, z którymi są wydobywane
• włókna azbestowe charakteryzują się wysokim stosunkiem długości do średnicy: od 20 do nawet 1000
• są wystarczająco elastyczne aby nawijać je na bęben, szpulę itp.

Głównymi dostawcami azbestu były m.in. Kanada, ZSRR (Rosja), Włochy, Chiny, RPA, Zimbabwe. Na wykresie (rys. 1.) przedstawiono światową produkcję azbestu w XX w. [2, 5]. Maksimum produkcji – prawie 5 mln ton rocznie - osiągnięto w drugiej połowie lat siedemdziesiątych. Na rysunku 2 przedstawiono ilość azbestu wykorzystywanego w latach 1920 – 2000 [2].

Oba wykresy pokazują podobną tendencję: szybki wzrost wykorzystywania azbestu w drugiej połowie XX w., maksimum w latach 70., szybki spadek pod koniec wieku spowodowany odchodzeniem od stosowania azbestu z powodu szkodliwego wpływu na zdrowie. Pewne różnice występują tuż przed rokiem 2000: wykorzystanie azbestu w Polsce spada niemal do zera, natomiast na świecie utrzymuje się ono na poziomie z 1995 roku. Jest to spowodowane utrzymaniem poziomu stosowania azbestu przez niektóre kraje, głównie Brazylię, Chiny, Rosję, Indie, Japonię i Tajlandię, na które przypada ok. 90% światowego zużycia azbestu w 2000 roku.

Przyczyną takiej dynamiki wzrostu wydobycia i importu azbestu przez wiele krajów, było jego szerokie zastosowanie jakie znalazł w wielu działach gospodarki, takich jak [4, 12]:

• budownictwo
  
  • eternit – faliste płyty azbestowo-cementowe
  • karo – płyty dachowe lub elewacyjne
  • płyty prasowane
  • rury azbestowo-cementowe, stosowane jako przewody wentylacyjne i dymowe (ok. 22% azbestu)
  • różnego typu kształtki azbestowe
• energetyka
  
  • izolacja urządzeń w elektrowniach i elektrociepłowniach
  • izolacja tras ciepłowniczych
  • uszczelnienia np. w zaworach
• transport
  
  • termoizolacja i elektroizolacja w elektrowozach, tramwajach, wagonach itp.
  • przegrody izolacyjne i inne elementy konstrukcyjne statków
  • uszczelnienia
  • sprzęgła i hamulce.

Azbest używany był również w przemyśle chemicznym, szklarskim, w systemach wentylacji, klimatyzacji i in.

3.  Szkodliwe oddziaływanie azbestu na zdrowie

Chociaż pierwsze podejrzenia o szkodliwości azbestu pojawiły się już na początku ubiegłego wieku, a termin azbestoza został po raz pierwszy użyty pod koniec lat 20., to pierwsze masowe wyniki badań potwierdzające szkodliwy wpływ azbestu na zdrowie opublikowano w latach 50. ubiegłego wieku w Wielkiej Brytanii [1].

Nie ulega obecnie wątpliwości, że wszystkie rodzaje stosowanych materiałów azbestowych są szkodliwe dla człowieka [6, 7]. Stopień szkodliwości zależy od trzech podstawowych czynników:

• rodzaju azbestu – ze względu na różnice w budowie krystalicznej; np. włókna amfibolowe dostają się znacznie głębiej do organizmu i już tam pozostają, natomiast włókna chryzotylowe wnikają płycej i mogą być po pewnym czasie usuwane
• stężenia włókien respirabilnych (tzn. o długości powyżej 5 μm, średnicy poniżej 3 μm i stosunku długości do średnicy większej od 3) – badania wykazały, że włókna b. cienkie (0,1 μm) i długie (20 μm) są najgroźniejsze dla organizmu
• czasu narażenia – szkodliwość rośnie proporcjonalnie do czasu przebywania w obszarach czy pomieszczeniach, w których występują włókna azbestowe o wymienionych powyżej rozmiarach.

Obowiązujące obecnie w Polsce normy stężenia pyłów i włókien azbestowych (tzw. NDS) przedstawiono w tabeli 2 [6,7].

Skutkiem oddziaływania włókien i pyłu azbestowego na organizm ludzki może być szereg schorzeń, m.in. [7, 9]:

• azbestoza
• nowotwór płuc
• międzybłoniak.

Badania wykazały, że podstawowym mechanizmem powstawania tych schorzeń są mikrourazy, którym ulegają tkanki wskutek długotrwałego mechanicznego oddziaływania włókien (igieł) azbestowych [7]. Dotyczy to zwłaszcza amfiboli, które są trwałe i nie ulegają degradacji w organizmie. W przypadku chryzotylu dodatkowo uwalniany jest zawarty w nim magnez, przyspieszający działanie kancerogenne [8].

Cechą charakterystyczną jest znaczne opóźnienie występowania ewentualnych objawów chorobowych w stosunku do ekspozycji na pył azbestowy, zwykle 15 – 40 lat. Zaobserwowano również silny efekt synergiczny przy oddziaływaniu dodatkowych czynników kancerogennych, np. palenie tytoniu może zwiększyć ryzyko raka płuc od 10 do nawet 50-krotnie [7].

W przeszłości na szkodliwe działanie azbestu narażeni byli pracownicy fabryk, w których wytwarzano produkty azbestowe, głównie dla budownictwa. Ze względu na wspomniane opóźnienie występowania objawów chorobowych, występujące obecnie schorzenia są głównie skutkiem pracy w tych dawno już nieistniejących fabrykach i przebywania w ich sąsiedztwie.

Obecnie główne źródła zagrożenia niosą sobą produkty azbestowe, które wskutek korozji, w coraz większym stopniu emitują do środowiska szkodliwe włókna. Grupą zawodową, która jest narażona na niebezpieczne oddziaływanie azbestu są pracownicy zatrudnieni przy demontażu elementów azbestowych. Jednak stosowane obecnie nowoczesne środki ochrony osobistej (ubrania, filtry itp.) oraz procedury postępowania, właściwie stosowane, praktycznie eliminują zagrożenie.

Natomiast na niebezpieczeństwo szkodliwego oddziaływania pyłów i włókien azbestowych narażeni są okoliczny mieszkańcy. Dlatego jak najszybsze zabezpieczenie, a następnie demontaż tych elementów jest konieczne.

4. Podsumowanie

Szerokie wykorzystywanie wyrobów azbestowych było bardzo korzystne dla gospodarki wielu krajów gdyż azbest jest surowcem kopalnym i – przy wielu swoich zaletach – był relatywnie tani. W rezultacie, wskutek wykrycia jego rakotwórczych własności, pozostały ogromne ilości odpadów azbestowych, których utylizacja jest trudna i kosztowna.

W drugiej części opracowania omówione zostaną obecnie wykorzystywane metody utylizacji odpadów azbestowych oraz zostanie przedstawiona nowatorska bezodpadowa technologia unieszkodliwiania azbestu.

Literatura

1. Robert L. Virta: „Asbestos: Geology, Mineralogy, Mining and Uses”. Open – File Report 02-149. U.S. Department of the Interior. U.S. Geological Survey. 2002
2. Robert L. Virta: „Worldwide Asbestos Supply and Consumption Trends from 1900 to 2000”. Open – File Report 03-8
3. U.S. Department of the Interior. U.S. Geological Survey. 20033. „Toxicological Profile for Asbestos”. U.S. Department of Health and Human Services. Sept. 2001
4. „Azbest i jego zastosowanie”. Publikacja Państwowej Inspekcji Pracy dostępna na stronach http://www.pip.gov.pl/
5. Laurent Vogel: „Asbestos in the World. Special Report.” Hesa Newsletter, No. 27. June 2005
6. Halina Prejzner: „Prawne aspekty użytkowania obiektów zawierających wyroby azbestowe”. Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa
7. Edward Więcek: „Azbest – narażenie i skutki zdrowotne”. Bezpieczeństwo Pracy 2/2004
8. Bice Fubini: „The physical and chemical properties of asbestos fibres which contribute to biological activity”. Asbestos Health Effects Colloquium. EPA, Oakland, May 24-25, 2001
9. „Ten Cancirogens in Toronto. Asbestos.” ToxProbe Inc. for Toronto Public Health
10. „Program usuwania azbestu i wyrobów zawierających azbest stosowanych na terenie Polski” przyjęty przez Radę Ministrów Rzeczpospolitej Polskiej w dniu 14 maja 2002 roku. Dostępny na stronie internetowej Ministerstwa Gospodarki http://www.mgip.gov.pl/ > Dokumenty do pobrania > Opracowania > Azbest – program usuwania
11. „BPEO for the management of waste asbestos”. Environment and Heritage Service. North Ireland, March 2004
12. „Dlaczego azbest jest groźny”. Prezentacja. Państwowa Inspekcja Pracy
13. „Azbest – informator”. Dostępny na stronie internetowej Ministerstwa Gospodarki http://www.mgip.gov.pl/ > Dokumenty do pobrania > Opracowania > Azbest – program usuwania
14. „Procedury wraz z opisami”. Dostępny na stronie internetowej Ministerstwa Gospodarki http://www.mgip.gov.pl/ > Dokumenty do pobrania > Opracowania > Azbest – program usuwania
15. J. Dyczek: „AZBEST. Materiały zawierające azbest, ich charakterystyka i występowanie w budynkach. Bezpieczne postępowanie”. Listopad 2003

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!