The great war clean-up — ABC Chemicals

Спустя столетие после окончания первой мировой войны задача утилизации старого химического оружия продолжается. Майкл Фримантл сообщает

11 ноября 1918 года оружие, наконец, затихло, когда перемирие вступило в силу, положив конец первой мировой войне. Химическое оружие, впервые запущенное 22 апреля 1915 года немецкими газовыми войсками под надзором Фрица Хабера, использовалось более трех лет. Оружие вызвало огромную бойню и страдания, но мало повлияло на исход войны. Они помогали немцам больше, чем союзникам, но они «не выиграли им битву, не говоря уже о том, чтобы дать им победу», написал сын Хабера, Латц.1 Он пришел к выводу, что химическая война была «в значительной степени пустой тратой усилий».

Конец конфликта ознаменовал начало работы по уборке после этих напрасных, но смертоносных усилий. Продолжающийся процесс утилизации оставшегося старого оружия оказался сложным, опасным и дорогостоящим. И это будет продолжаться долгие годы.

Миллионы тонн

21 февраля 1916 года немецкая артиллерия выпустила 100 000 снарядов в первый час своей атаки на оборону Франции в Вердене. Во время 303-дневного боя две армии бомбардировали друг друга примерно 23 миллионами снарядов. Многие из снарядов, как французских, так и немецких, содержали фосген. Только 11 июля немцы выпустили 75 000 снарядов из фосгена, содержащих около 137 тонн смертоносного химического вещества.

Серная горчица появилась на западном фронте в следующем году. Однажды ночью в июле немцы обстреляли британские линии фронта к востоку от бельгийского города Ипр с 50 000 снарядов, в которых находилось около 125 тонн блистерного агента.

125 миллионов тонн токсичных газов были использованы

В сентябре 1917 года немцы начали стрелять снарядами, наполненными рвотным средством дифенилхлорарсином. Он был разработан, чтобы заставить союзные войска вырвать противогазы, чтобы они могли заболеть и одновременно подвергнуться воздействию смертоносных газов, выпущенных снарядами.

По оценкам Августина Прентиса, подполковника в Службе химической войны армии США, в 1937 году во время войны было выпущено около 66 миллионов газовых снарядов.2 Он указывает, что 125 миллионов тонн токсичных газов были использованы не только в снарядах, но и в гранатах, баллонах, бомбах, минах и канистрах. Прентисс перечисляет 46 боевых химических веществ, используемых или разработанных для использования в войне.

Конец войны ознаменовал конец широкого применения химического оружия в Европе, но не в других местах. Например, в период с декабря 1935 года по апрель 1936 года итальянские самолеты сбросили несколько сотен тонн серной горчицы на эфиопские войска во время второй итало-эфиопской войны. Эта акция нарушила Женевский протокол о запрещении использования ядовитых газов в войне, который Италия ратифицировала в 1925 году. Протокол вступил в силу в 1928 году.

Как отмечает Рон Мэнли, бывший директор подразделения по проверке Организации по запрещению химического оружия, Рон Мэнли считает, что химическое оружие может считаться запасным или не складированным. «Складируемые химические боеприпасы — это те, которые были произведены после Второй мировой войны и сохранены для потенциального использования в военных целях», — объясняет он. «Как правило, они находятся в хорошем состоянии, четко обозначены и хранятся надлежащим образом». Он добавляет, что с тех пор, как в апреле 1997 года вступила в силу Конвенция о химическом оружии (КХО), государства-члены, являющиеся участниками этой конвенции, объявили около 8,5 млн. Накопленных химических боеприпасов. «Подавляющее большинство уже уничтожено, а немногие из них находятся в процессе уничтожения», — говорит Мэнли.

Нехранилище химического оружия — это старые или брошенные боеприпасы. КХО определяет старое химическое оружие как оружие, произведенное до 1946 года, которое больше нельзя использовать. Приблизительно 30% из тех, кто стрелял между 1914 и 1918 годами, не взорвался.3 Отступающие немецкие солдаты также оставили склады неиспользованных химических боеприпасов. По словам Мэнли, большинство старых газовых снарядов, добытых на полях сражений, содержат фосген, горчичный газ или соединения мышьяка. Приблизительно 10 миллионов или более потерянных или брошенных химических боеприпасов еще предстоит найти или уничтожить.

Урожай железа

Сотни тонн невзорвавшихся боеприпасов по-прежнему выкапываются фермерами каждый год во Франции и Бельгии, отмечает Йоханнес Пройс, профессор географии в Университете Йоханнеса Гутенберга в Майнце в Германии. «В некоторых областях это является частью повседневной работы», — говорит он. Коллекция, известная как «сбор железа», включает в себя не только химические боеприпасы, но также взрывчатые снаряды и бомбы, пули, шрапнель и колючую проволоку.

The great war clean-up - ABC Chemicals

Во Франции специализированное агентство по разминированию собирает около 900 тонн в год. Самые интенсивные бомбардировки во время первой мировой войны произошли в районах, которые все вместе называются «красной зоной». Районы окружены менее опасной «желтой зоной». Зоны простираются от Лилля до Вердена и далее и охватывают сотни квадратных миль земли.

В результате бомбардировок было уничтожено много деревень, в результате чего они стали необитаемыми, а земля непригодной для использования. Области были завалены останками людей и животных и неразорвавшимися боеприпасами, а их почва загрязнена токсичными химическими веществами. Французское правительство восстановило некоторые из деревень, но другие, известные как «деревни, которые погибли за Францию», не были восстановлены и остаются безлюдными. Красная зона имеет много запретных зон, в которые запрещен доступ общественности, сельское хозяйство и лесное хозяйство. Большая часть работ по утилизации внутри и вокруг зоны проводится тайно, чтобы не вызывать тревогу у местного населения. Может потребоваться несколько сотен лет, чтобы полностью очистить зону.

Бельгийская компания по обезвреживанию боеприпасов, известная как DOVO, собирает до 200 тонн невзорвавшихся боеприпасов в год. В Британии каждый год на старых полигонах для испытаний и тренировок обнаруживается несколько старых видов химического оружия. Лаборатория оборонной науки и техники британского правительства в Портон-Даун, графство Уилтшир, имеет право получать, хранить и безопасно утилизировать это оружие. В настоящее время в процессе уничтожения находится около 1000 боеприпасов.

Боеприпасы, которые были похоронены в течение многих лет, обычно сильно подвержены коррозии снаружи, без разборчивой маркировки, их происхождение и неизвестное содержание. Также было обычной практикой использовать один и тот же тип корпуса боеприпаса как для химических, так и для взрывоопасных боеприпасов. Химические боевые агенты были также обнаружены в частично взорвавшихся снарядах и фрагментах снарядов.

Хотя старая гильза или бомба, захороненная в поле, лесу или на полигоне, не взорвалась, всегда существует риск, что она взорвется при потрясении — даже через 100 и более лет. «Обращение с этими боеприпасами чрезвычайно опасно, поскольку многие из них являются осечками, а состояние взрывчатого вещества неизвестно», — говорит Мэнли. После окончания первой мировой войны сотни экспертов по утилизации бомб и гражданские лица погибли или получили ранения при обращении с боеприпасами.

Загрязнение окружающей среды в результате повреждения или коррозии боеприпасов является еще одной опасностью. Боевые отравляющие вещества и другие ядовитые соединения просочились во многие районы, загрязняя почву и поверхностные воды. Пули в осколочных снарядах и винтовочные и пулеметные патроны были в основном из свинца. В колпачках для перкуссии использовался фульминат ртути или азид свинца для детонации топлива в картридже. Во время войны только британцы произвели миллиарды винтовочных и пулеметных патронов, содержащих эти загрязнители тяжелых металлов.

выбытие

Вскоре после перемирия мужчины, женщины и дети начали собирать металлолом из отработанных или неразорвавшихся боеприпасов, которые лежали на полях сражений западного фронта. Перед продажей металла они выпустили взрывчатку и другие химические вещества из снарядов. Практика была прибыльной, но привела ко многим жертвам. К началу 1920-х годов для властей стало обычным делом взрывать неразорвавшееся оружие. Однако объем был настолько велик, что многие погрузились на корабли, которые просто утонули в море.

The great war clean-up - ABC Chemicals

Сброс боеприпасов в море считался безопасным и экологически безопасным. Считалось, что любые токсичные химические вещества, которые вытекли, будут быстро разбавлены. В середине 1950-х годов англичане сбросили с побережья более 120 000 тонн химических боеприпасов. В целом после Второй мировой войны в море было сброшено более 300 000 тонн химического оружия. Последующие исследования показали, что биоаккумуляция мышьяка в морепродуктах может быть связана с морскими боеприпасами. Химическое оружие также было вырвано из сетей рыбаков и вымыто на пляжах по всему миру, что привело к многочисленным смертельным случаям и травмам.

В конечном итоге морской сброс был запрещен в соответствии с Лондонской конвенцией 1972 года о предотвращении загрязнения моря сбросами отходов и других материалов, которая вступила в силу в 1975 году. В настоящее время риск для морской среды считается низким. Тем не менее, возможность рыбаков и других лиц нарушать боеприпасы и выпускать химические вещества по-прежнему вызывает озабоченность. Несмотря на это, большинство властей рекомендуют оставлять старые боеприпасы, сброшенные в море, без помех и информировать морских рабочих и общественность об их местонахождении, чтобы их можно было избежать.

В течение десятилетий после первой мировой войны отходы токсичных боеприпасов также сжигались в карьерах. КХО теперь запрещает этот метод утилизации. «Это требует, чтобы все химическое оружие было уничтожено в соответствии с международно признанными нормами безопасности и охраны окружающей среды», — говорит Мэнли. Около 90% неразорвавшихся боеприпасов, обнаруженных в настоящее время, могут быть положительно идентифицированы как обычные. Эти боеприпасы традиционно доставляются с большой осторожностью в отдаленные районы суши или в море и взрываются при контролируемых взрывах.

Однако не всегда возможно определить тип боеприпаса. «Стандартной практикой в этом случае является рентгеновские снимки боеприпасов с углом наклона 45 ° в соответствующем оборудовании», — говорит Мэнли. «Это позволяет исследовать внутреннюю структуру боеприпаса и определить информацию о вероятном содержании». Это показывает, например, местонахождение взрывчатых веществ в боеприпасе и наличие, если таковые имеются, жидкого химического боевого агента.

«Нужно знать, является ли боеприпас взрывателем, и если да, то насколько серьезной проблемой является его безопасность», — говорит Джон Харт, руководитель проекта химической и биологической безопасности в Стокгольмском международном институте исследований мира в Швеции. Он объясняет, что взрыватели пикриновой кислоты очень нестабильны. Такие боеприпасы могут быть взорваны на месте.

Химические боевые вещества, такие как серая горчица, загружались в боеприпасы в виде жидкостей. Таким образом, если жидкость присутствует, рентгенограмма покажет, что ее поверхность также наклонена под углом 45 °. Элементный состав содержимого боеприпасов может быть определен с помощью портативных приборов активации нейтронного анализа.

The great war clean-up - ABC Chemicals

Инструменты избегают необходимости открывать боеприпас. Были разработаны другие устройства, которые позволяют собирать образцы содержимого боеприпасов, не выбрасывая их в атмосферу. Затем образцы подвергают масс-спектрометрии и другим аналитическим методам.

После идентификации содержимого боеприпаса химический агент традиционно отделяют от взрывчатых веществ и корпуса боеприпаса. Это достигается либо путем бурения в боеприпасе, либо разрезанием его. Затем химические вещества извлекаются и разрушаются химически, например, путем гидролиза или с использованием термического процесса, такого как пиролиз или сжигание при высокой температуре.

Фосген легко гидролизуется в водных растворах гидроксида натрия с образованием карбоната натрия и хлорида натрия. Поэтому его относительно легко уничтожить. Серая горчица, с другой стороны, не растворяется в воде. Гидролиз может быть достигнут путем растворения его в органическом растворителе, таком как этанол, и добавления его в разбавленный щелочной раствор. Продуктами реакции являются соляная кислота и тиодигликоль. Однако при определенных условиях старая серая горчица образует гель или твердое твердое вещество, которое не может быть обработано таким образом. В этом случае он должен быть сожжен.

Взрывчатое содержимое боеприпаса также уничтожается при сжигании. Металлические части боеприпаса обеззараживаются путем нагревания их до высокой температуры в печи. Выбросы из этих печей перед выбросом в атмосферу проходят через систему борьбы с загрязнением.

Старые боеприпасы, содержащие соединения мышьяка и почву, загрязненную разливами соединений, представляют особую проблему. Содержащий мышьяк материал, извлеченный из боеприпасов, превращается путем окисления и нейтрализации в неорганические соли мышьяка, такие как арсенат натрия или кальция, которые затем иммобилизируются в бетоне или стекле для захоронения на суше.

В Мюнстере, Германия, в плазменной дуговой печи, работающей при 15000 ° C, происходит разрушение органо-мышьякового материала, извлеченного из почвы. «Неорганические продукты сгорания, включая мышьяк, абсорбируются в ванну расплавленного шлака», — объясняет Мэнли. Шлак затем отливают в твердые блоки для захоронения на земле. Мышьяк связан в кварцевых решетках и не выщелачивается. Русские также использовали этот подход, чтобы избавиться от запасов люизита, органо-мышьякового блистерного агента и смесей люизита и серной горчицы.

Взрывоопасная оболочка

Традиционные технологии уничтожения химического оружия опасны и отнимают много времени, так как требуют разборки боеприпаса на его компоненты: токсичные вещества, взрывчатые вещества и металлические детали. По словам Мэнли, типичная ежедневная пропускная способность такой операции со старым химическим оружием на специализированном объекте составляет от 10 до 30 боеприпасов. «Поиск более безопасного и быстрого решения этой проблемы в последние годы привел к созданию средств взрывоопасной локализации».

Эти средства позволяют уничтожать весь боеприпас, будь то обычный или химический, без необходимости разделения его компонентов. Например, в апреле прошлого года министерство обороны Бельгии открыло такой объект, как Статическая камера детонации Dynasafe, в поселке Поэлкапелле, расположенном недалеко от Лангемарка.

Специализированный объект может обрабатывать от 10 до 30 старого химического оружия в день

Автоматическая система загрузки подает химический, взрывоопасный, зажигательный и другие типы боеприпасов в детонационную камеру, которая затем нагревается до тех пор, пока боеприпасы не взорвутся и их содержимое не сгорит. Металлический лом из камеры рециркулируется, а выхлопные газы пропускаются через систему контроля загрязнения. По словам шведской компании Dynasafe, система соответствует «самым строгим в мире экологическим нормам».

Японская компания Kobe Steel разработала систему «для безопасной, надежной и экологически безопасной утилизации восстановленных, брошенных или просроченных боеприпасов». Система, известная как Davinch, аббревиатура для детонации боеприпасов в вакуумной интегрированной камере, работает в Бельгии, Китае, Франции и других странах уже более 10 лет. Он может перерабатывать обычные, химические и другие виды боеприпасов.

Объект для уничтожения состоит из многостенной внешней камеры и внутренней камеры взрыва, которая может быть удалена в случае повреждения. Взрывчатые заряды размещаются вокруг боеприпасов. Взрыв взрывчатых веществ вызывает взрыв боеприпасов с выделением тепла, которое разрушает химические компоненты боеприпасов.

Обследование, раскопки и, наконец, восстановление старого и заброшенного химического оружия, захороненного на полях сражений, полигонах и свалках, может быть чрезвычайно дорогостоящим и занимать много времени. Например, в 1993 году строители обнаружили большое количество химического оружия первой мировой войны на бывшем полигоне в Спринг-Вэлли, штат Вашингтон, округ Колумбия. Текущая очистка сайта заняла 25 лет и обошлась в сотни миллионов долларов.

Мэнли отмечает, что все варианты уничтожения старого химического оружия дороги. Взрывоопасные средства сдерживания являются самыми дорогими, но, по его мнению, могут стать лучшим и самым безопасным долгосрочным решением проблемы химического оружия, существовавшей столетней давности

Майкл Фримантл — научный писатель из Бейзингстока, Великобритания, и автор Война химиков: 1914–1918 гг. опубликовано в РКК в 2014 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *