Хромированный арсенат меди (CCA) - это консервант для древесины, содержащий соединения хрома , меди и мышьяка в различных пропорциях. Он используется для пропитки древесины и других изделий из дерева, особенно тех, которые предназначены для использования на открытом воздухе, чтобы защитить их от нападения микробов и насекомых . Как и другие консерванты для древесины на основе меди, он придает обработанной древесине зеленоватый оттенок.
CCA был изобретен в 1933 году индийским химиком Сонти Камесам и запатентован в Великобритании в 1934 году. Он используется для обработки древесины с середины 1930-х годов [1] и продается под многими торговыми марками.
В 2003 году EPA и лесная промышленность договорились прекратить использование древесины, обработанной CCA, в большинстве жилых домов. Это соглашение было направлено на защиту здоровья людей и окружающей среды за счет снижения воздействия мышьяка в древесине, обработанной CCA. В результате этого решения древесина, обработанная CCA, больше не может использоваться для строительства жилых конструкций, таких как игровое оборудование, террасы, столы для пикника, элементы ландшафтного дизайна, заборы, патио и пешеходные дорожки. [2] Острая интоксикация из-за неправильного обращения с обработанными продуктами, например, из-за ожогов, также является серьезной проблемой. Тем не менее, CCA остается популярным и экономичным вариантом изготовления скоропортящейся древесины, такой как выращенная на плантациях сосна, пригодной для использования в качестве столбов, свай, подпорных конструкций и т. Д.
Состав и применение
Состав продуктов CCA обычно описывается в виде массовых процентов триоксида хрома или «хромовой кислоты» CrO.
3, пятиокись мышьяка As
2O
5и оксид меди (II) CuO . [3]
Консервант применяется в виде смеси на водной основе, содержащей 0,6–6,0% (по массе) хромовой кислоты , оксида меди и мышьяковой кислоты (USDA, 1980), с pH 1,6–2,5. Смесь настаивается в древесине под высоким давлением. [4]
Считается, что в обработанной древесине мышьяк находится в форме арсената хрома (III) CrAsO
4и / или арсенат меди (II) Cu
3(AsO
4)
2, или довольно стабильные кластеры димер хрома-мышьяк. [4]
Механизм действия
Хром действует в качестве химического закрепляющего агента и имеет мало или вообще не консервирующие свойства; он помогает другим химическим веществам закрепляться в древесине, связывая их через химические комплексы с древесной целлюлозой и лигнином . Медь в первую очередь защищает древесину от гниения, грибков и бактерий, в то время как мышьяк является основным инсектицидным компонентом, обеспечивая защиту от насекомых, атакующих древесину, включая термитов и морских мотыльков. Он также улучшает атмосферостойкость обработанной древесины и может способствовать долгосрочному сцеплению краски. [ необходима цитата ]
Альтернативы
Альтернативные сильнодействующие консерванты включают креозот и пентахлорфенол . Подобные водные консерванты включают щелочные четвертичные соединения меди (ACQ), азол меди (CuAz), аммиачный арсенат меди и цинка (ACZA), цитрат меди и HDO меди (CuHDO). [ необходима цитата ]
Безопасность
Опасения по поводу безопасности CCA были сосредоточены на содержании в нем хрома и мышьяка. [3]
Мышьяк естественным образом содержится в почве, пище и воде и до сих пор используется для лечения некоторых заболеваний [5]. Однако он имеет длинный список отрицательных последствий для здоровья, особенно в неорганической форме, при контакте или при приеме внутрь, и был обозначен как канцероген для человека Агентством по охране окружающей среды США (EPA) в 1986 году (хотя его реальный риск остается неясным). Мышьяк в питьевой воде представляет собой серьезную проблему для общественного здравоохранения в некоторых регионах мира. [5]
Умение обращаться
Зуд, жгучая сыпь, неврологические симптомы и проблемы с дыханием были связаны с обращением с немаркированными хромированными консервантами на основе мышьяка для древесины, включая контакт с соком, вытекающим из обработанной древесины. [3]
Регулирующие меры были мотивированы в 1990-х годах исследованиями, показавшими, что CCA может представлять опасность для детей на игровых площадках, построенных из древесины, обработанной CCA. [ необходима цитата ] Однако более поздние исследования показали, что, хотя концентрации мышьяка в почве и при полоскании рук были значительно выше среди детей, которые играли на игровых площадках, обработанных CCA, чем в контрольной группе, не было значительной разницы в концентрациях мышьяка в моче. и образцы слюны. [6] [7] [8]
За работой
Обработка (распиловка, шлифование, сверление) древесины, обработанной CCA, также подвергает строительных рабочих и плотников-любителей хроническому и острому риску для здоровья при вдыхании. [3]
Животные
Древесина, обработанная CCA, имеет относительно низкую токсичность, и животным необходимо потреблять маловероятные количества (28 г в день в течение месяца для взрослой лошади), чтобы отравиться. Однако зола от сгоревшей древесины намного токсичнее, и таким образом был отравлен скот. [9]
Использование древесины, обработанной CCA, для строительства ульев было связано с повышенным уровнем мышьяка в меде и зимней потерей пчелиных семей. [10]
Выбросы в окружающую среду
Еще одна проблема - выщелачивание хрома и мышьяка из древесины, обработанной CCA, и их выброс в окружающую среду. [11]
Количество и скорость выщелачивания мышьяка значительно различаются в зависимости от множества факторов, таких как местный климат, кислотность дождя и почвы, возраст древесины и количество внесенного CCA. Исследование показало, что загрязнение почвы из-за наличия древесины, обработанной CCA, через 45 лет было минимальным. [12]
Многие исследования на менее агрессивных типах почв показывают, что выщелачивание составляет всего 0,5 ppm (красные сосновые опоры в рабочем состоянии) или до 14 ppm (обработанная сосна на грядках). [ необходима цитата ] Если какие-либо химические вещества выщелачиваются из древесины, они могут связываться с частицами почвы, особенно в почвах с глиной или почвах, которые более щелочные, чем нейтральные.
Опилки и другие отходы, оставшиеся после строительства, могут быть гораздо более значительным источником загрязнения почвы и окружающей среды мышьяком, чем выщелачивание из окончательной деревянной конструкции. [4]
Горение
Сообщалось, что острый и хронический мышьяк возникает в результате вдыхания дыма от сжигания древесины, обработанной CCA, например, при использовании древесных отходов в качестве топлива для промышленных или бытовых пожаров. [5] [3]
Нормативный статус
Производство и использование CCA регулируются различными национальными и международными стандартами, такими как AWPA P23-10 для США и SANS 673 для Южной Африки.
В США использование CCA для обработки древесины в жилых помещениях запрещено с декабря 2003 года. Древесину, обработанную до этой даты, по-прежнему разрешалось продавать, но от розничных продавцов требовалось предоставить предупреждающие надписи. [13] [5] Уже использовавшиеся изделия из обработанной древесины, в том числе игровые наборы и колоды, было разрешено оставаться на месте. Были разрешены исключения из ограничений, в том числе обработка тряски и черепицы , постоянных деревянных оснований и некоторых коммерческих применений. EPA также издало правила промышленного применения CCA для древесины. [3]
CCA был постепенно выведен из использования в жилых помещениях также в Канаде. [14]
Регулирующие органы в Европейском Союзе и Австралии также запретили таймер, обработанный CCA, в жилых помещениях, при этом считая, что уже имеющуюся древесину заменять не нужно. [15] [16] [17]
В 2003 году Управление по управлению экологическими рисками Новой Зеландии решило не ограничивать использование CCA для каких-либо приложений, но отмечает, что было проведено несколько хорошо спланированных исследований с использованием древесины, обработанной CCA или CCA. [18]
Рекомендации по безопасности
EPA рекомендует носить перчатки при работе с древесиной, обработанной CCA, носить очки и маски при пилении или шлифовании и никогда не сжигать ее. [5]
Древесину, обработанную CCA, нельзя использовать там, где она может контактировать с пищевыми продуктами, например, в кухонных поверхностях, разделочных досках или ульях . Он не должен подвергаться воздействию химических веществ, таких как отбеливатели, кислоты, сода и т. Д. [3]
Древесина должна быть проверена на предмет остатков CCA на поверхности, которую можно легко удалить. Герметики или другие покрытия снизят риск загрязнения окружающей среды. [3]
Утилизация лома и отходов древесины, обработанной CCA, должна производиться только в утвержденных мусоросжигательных установках или контролируемых свалках, которые предназначены для обработки потенциально токсичных отходов, таких как краски, инсектициды, батареи и т. Д.
Смотрите также
- Обработка древесины
- Пэрис Грин
- Зеленый Шееле
- Национальный информационный центр по пестицидам
Рекомендации
- ↑ Хант и Гаррат, Сохранение древесины, 1938, стр. 127
- ^ https://web.archive.org/web/20200323194939/http://npic.orst.edu/ingred/ptype/treatwood/ccareg.html
- ^ a b c d e f g h (2015): « ХРОМАТНЫЙ АРСЕНАТ МЕДИ (CASRN: 37337-13-6) ». Электронный документ в Национальной медицинской библиотеке (NLM), Специальных информационных службах (SIS), Национальном институте медицины и здравоохранения (NIMH). Редакция от 18 февраля 2015 г., по состоянию на 16 апреля 2019 г.
- ^ a b c Дженнифер К. Сакс, Тереза С. Бауэрс и Ким Рейнольдс Рид (1964): «Мышьяк». Глава 13 (страницы 279–292) Экологической криминалистики - Специальное руководство по загрязнителям . Академическая пресса. DOI : 10.1016 / B978-012507751-4 / 50035-5
- ^ a b c d e Эми Юнцу-Йен Чен и Томас Олсен (2016): «Дерево, обработанное хромированным арсенатом меди: потенциальный источник воздействия мышьяка и токсичности в дерматологии». Международный журнал женской дерматологии , том 2, выпуск 1, страницы 28–30. DOI : 10.1016 / j.ijwd.2016.01.002 PMID 28491998
- ^ Лью К., Акер Дж. П., Габос С. и Лекс С. (2010): «Биомониторинг мышьяка в моче и слюне детей, играющих на детских площадках, сделанных из дерева, обработанного хромированным арсенатом меди». Наука об окружающей среде и технология , том 44, выпуск 10, страницы 3986-3991.
- ^ Barraj LM, Цудзи JS и Скраффорд (2007): «сараи-Wood Model: Включение данных наблюдений для оценки воздействия мышьяка для детейиграющих на CCA-обработанных деревянных конструкций». Перспективы гигиены окружающей среды , том 115, выпуск 50, страницы 781-786.
- ^ Shalat SL, Solo-Габриэле HM, Fleming LE, Buckley BT, черный K, Хименес M, Shibata T, Дурбин M, Graygo J, Stephan W, Van De Богарт G (2006): «В пилотном исследовании детского воздействия CCA -обработанная древесина от игрового оборудования ». Наука об окружающей среде в целом, том 367, выпуск 1, страницы 80-88. PMID 16487576 doi : 10.1016 / j.scitotenv.2006.01.002
- ^ Питер Д. Констебль и Кеннет В. Хинчклифф и Стэнли Х. Доне и Вальтер Грюнберг (2017): «Системные и полиорганные заболевания». Глава 21 (страницы 2002-2214) Ветеринарной медицины , 11-е издание. У. Б. Сондерс. ISBN 978-0-7020-5246-0 дои : 10.1016 / B978-0-7020-5246-0.00021-8
- ^ Мартинс А. Калниньш и Бенджамин Ф. Детрой (1984): «Влияние консерванта древесины ульев на медоносных пчел и ульевую продукцию». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии , том 32, выпуск 5, страницы 1176–1180. DOI : 10.1021 / jf00125a060
- ^ http://www.epa.gov/oppad001/reregistration/cca/cca_consumer_safety.htm
- ^ Дерево и Fiber Science Vol 36 С. 119-128, 2004
- ^ http://www.cpsc.gov//PageFiles/122137/270.pdf
- ^ «Глава B - Хромированный арсенат меди (CCA) для консервирования древесины» . Окружающая среда и изменение климата Канада . Правительство Канады . Проверено 6 июля 2018 .
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2014-03-24 . Проверено 6 февраля 2014 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2003:004:0009:0011:EN:PDF
- ^ http://www.cpsc.gov//PageFiles/122137/270.pdf
- ^ [1] Архивировано 12 февраля 2013 г. на Wayback Machine - Химические вещества для обработки древесины.
Внешние ссылки
- Национальный информационный центр по пестицидам - Хромированный арсенат меди (CCA): Путеводитель по избранным ресурсам
- Испытательные покрытия CPSC для снижения выбросов мышьяка из древесины, обработанной под давлением [ постоянная мертвая связь ]
- Примеры из практики экологической медицины - токсичность мышьяка
- Примеры из практики экологической медицины - токсичность хрома
- Национальный реестр загрязнителей - информационный бюллетень по соединениям хрома (III)