Экологическая токсичность по жизненному циклу строительных материалов

Введение. На современном этапе приобретает значимость учет категории экологической токсичности (экотоксичности) в оценке жизненного цикла строительных материалов в соответствии с методологией международных стандартов ИСО серии 14000.

Материалы и методы. Среди методов оценки экотоксичности можно выделить две группы. К первой относятся тесты с применением живых организмов (пресноводных одноклеточных водорослей, ракообразных Daphnia magna Straus, эмбрионов рыб и светящихся бактерий), стандартизированные на международном уровне. Причем для разных материалов имеется специфика их применения: для плитных и пленочных — динамический тест на выщелачивание, а для зернистых — перколяция. Важно не только исследовать экотоксичность для воды, но и почвы. Важными параметрами почвы в этом отношении становятся уровень активности биомассы микробов и фитотоксичность почв. Ко второй группе методов относят расчеты экотоксичности в Comparative Toxic Unit, CTUe.

Результаты. Проведены исследования для строительных материалов из разных групп по виду основного сырья, которые дали результаты, связанные с корреляцией данных по воде и почве. Адекватность проведенных испытаний и расчетов подтверждена сравнением с уже имевшимися для ряда материалов исследованиями зарубежных специалистов.

Выводы. Из полученных данных можно сделать выводы о применении методов тестирования экотоксичности в качестве дополнительных при оценке строительных материалов, так как только при биологической индикации можно переходить к установлению конкретных токсинов химико-аналитическими способами. Также сделаны предложения по совершенствованию нормативной правовой базы в области определения экотоксичности при оценке жизненного цикла строительных материалов.

1. Груздев В.С. Биоиндикация состояния окружающей среды. Сер. Научная мысль. М. : ИНФРА-М, 2018. 160 с. DOI: 10.12737/monography_5a6f02e2738690.08466285

2. Lindner J.P., Eberle U., Schmincke E., Luick R. et al. Biodiversität in Ökobilanzen. Abschlussbericht des F+E-Vorhabens “Weiterentwicklung der Ökobilanzen durch Integration der Biodiversutätauswirckungen von Produkten” (FKZ 3511 82 3100) // Bundesamt für Naturschutz. Bonn – Bad Godesberg, 2019. Р. 242. DOI: 10.19217/skr528

3. Toxicity of Building materials. Ed. by F. Pacheco-Torgal, S. Jalali and A. Fucic. Oxford, Cambridge, Philadelphia, New Dehli, Woodhead Publishing, 2012. P. 486.

4. Heisterkamp I., Gartiser S., Kretzschmar M., Schoknecht U. et al. Methoden und Kriterien zur Bewertung der Ökotoxizität von Produkten. Dessau-Rosslau, Umweltbundesamt, 2022. P. 135.

5. Kobeticova K., Černý R. Ecotoxicology of building materials : a critical review of recent studies // Journal of Cleaner Production. 2017. Р. 165. DOI: 10.1016/j.jclepro.2017.07.161

6. Pacheco-Torgal F., Jalali S. Toxicity of building materials: a key issue in sustainable construction // International Journal of Sustainable Engineering. 2011. DOI: 10.1080/19397038.2011.569583

7. Rodrigues P., Silvestre J.D., Flores-Colen I., Viegas C.A., de Brito j., Kurad R. et al. Methodology for the Assessment of the Ecotoxicological Potential of Construction Materials // Materials. 2017. Vol. 10. Issue 6. Р. 649. DOI: 10.3390/ma10060649

8. Pacheco-Torgal F. Introduction to advances in the toxicity of construction and building materials // Advances in the Toxicity of Construction and Building Materials. 2022. Рр. 1–7. DOI: 10.1016/B978-0-12-824533-0.00009-8

9. Mötzl H., Zelger T. Ökologie der Dämmstoffe. Grunlagen der Wärmedämmung. Lebenzyklusanalyse von Wärmedämmstoffen. Optimale Dämmstandards. Wien, Springer-Verlag, 2000. P. 195.

10. Jungbluth N. Bewertungsmethoden in der Ökobilanzierung. Schaffhausen, ESU-services GmbH, 2023. P. 31.

11. Fantke P., Bijster M., Guignard C., Hauschild M., Huijbregts M., Jolliet O., et al. USEtox® 2.0 Documentation (Version 1). 2017. DOI: 10.11581/DTU:00000011

12. Wielandt Egemose C., Bastien D., Frette X., Birkved M., Sohn J.L. Human toxicological impacts in life cycle assessment of circular economy of the built environment: a case study of denmark // Buildings. 2022. Vol. 12. Issue 2. Р. 130. DOI: 10.3390/buildings12020130

13. Жук П.М., Лаврусевич А.А. Геоэкологические аспекты анализа жизненного цикла строительных материалов // Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика. 2020. № 3. С. 99–111. DOI: 10.15593/2409–5125/2020.03.09

14. Urban B., Von Haaren C., Kanning H., Krahl J., Munack A. Spatially differentiated examination of Biodiversity in LCA (Life Cycle Assessment) on national scale exemplified by biofuels // Landbauforschung Volkenrode. 2012. Vol. 62. Issue 3.

15. Zhukov A.D., Zhuk P.M., Stepina I.V. Assessment of the environmental impact on the life cycle of polystyrene thermal insulation materials // Journal of Physics: Conference Series. 2022. Vol. 2388. Р. 012101. DOI: 10.1088/1742-6596/2388/1/012101

16. Жук П.М. Оценка воздействий на окружающую среду жизненного цикла пенополиуретановой теплоизоляции в строительстве // АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. 2023. № 7. С. 48‒51.

17. Rey-Álvarez B., Silvestre J., Garsía-Martínes A., Sānches-Montañés B. A comparative approach to evaluate the toxicity of building materials through life cycle assessment // Science of The Total Environment. 2023. Vol. 26. Issue 912. Р. 168897. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.168897

18. Rey-Álvarez B., Sānches-Montañés B., Garsía-Martínes A. Building material toxicity and life cycle assessment: A systematic critical review // Journal of Cleaner Production. 2022. Vol. 341. Р. 130838. DOI: 10.1016/j.jclepro.2022.130838

19. Heisterkamp I., Gartiser S., Schoknecht U., Happel O., Kalbe U., Kretzschmar M., at al. Investigating the ecotoxicity of construction product eluates as multicomponent mixtures // Environmental Sciences Europe. 2023. No. 3. DOI: 10.1186/s12302-023-00711-w

20. Bandow N., Gartiser S., Ilvonen O., Scho-knecht U. Evaluation of the impact of construction products on the environment by leaching of possibly hazardous substances // Environmental Sciences Europe. 2018. Vol. 30. Р. 14. DOI: 10.1186/s12302-018-0144-2