Экология

При производстве поливинилхлорида (ПВХ), его переработке в изделия, эксплуатации изделий и сжигании отходов выделяются токсичные соединения, опасные для здоровья человека. В связи с тем, что изделия из ПВХ широко применяются в народном хозяйстве, и в частности медицинской и пищевой промышленности, сведения о степени их токсичности, способах ее снижения и методах контроля должны быть известны производителям ПВХ и его потребителям.

В конце 1973 г. т.е. почти через 50 лет после начала промышленного производства ПВХ, было обнаружено, что мономер ВХ является канцерогенным веществом и при длительном воздействии на человека может быть причиной тяжелых заболеваний.

Для уменьшения опасного воздействия ВХ к 1976 г. в различных странах были разработаны и утверждены предельно допустимые значения содержания ВХ в атмосфере установки по производству ПВХ, в самом ПВХ и в упаковках для пищевых продуктов. Так, содержание ВХ в атмосфере ПВХ установки не должно превышать 2-5 мг/м3, в упаковках из ПВХ - 1 ppm, в напитках, хранящихся в таре из ПВХ - 0.005 ppm.

Мономер ВХ попадает в атмосферу в результате выброса из труб или реакторов в промежутке между загрузками, а также выделяется из сточной воды и ПВХ. Все зарубежные установки по производству ПВХ характеризуются средним показателем мономера 2-5 мг/м3, который был достигнут за счет усовершенствования технологии процесса - разработки более эффективных методов дегазации; использования струи воды, подаваемой под большим давлением для очистки реакторов; разработки эффективных добавок, препятствующих коркообразованию, для уменьшения числа чисток реакторов; автоматизации процесса и применения ЭВМ; создания реакторов большого размера; применения респираторов и дистанционного управления реакторами и т.д. Оценивая токсичность ВХ, следует иметь в виду, что этот мономер не образуется ни при каких деструктивных процессах ВПХ, а на свету достаточно быстро разлагается с образованием менее токсичных соединений, например, формальдегида. В связи с этим нет необходимости систематически определять ВХ в воздухе населенных мест, удаленных от производства более чем на 3 - 5 км. Для получения достоверной информации необходим непрерывный автоматический контроль за его содержанием в воздухе рабочей зоны и на территории предприятия. В этом случае можно оценивать реальную угрозу здоровью работающих на данном предприятии, а в случае залповых ночных выбросов рассчитать содержание ВХ в более отдаленных местах.

Для изготовления изделий из ПВХ используют композиции, состоящие из смолы ПВХ и различных добавок (стабилизаторов, смазок, пластификаторов, наполнителей и др.). процесс производства композиции включает две стадии: смешение компонентов при температуре 80-100 оС и переработку при 180-200 градусов.

При переработке выделяются примеси, содержащиеся в пластификаторах, пластификаторы, пары воды, а из наполненных композиций - диоксид углерода, адсорбированный на компонентах ПВХ-композиций. Его определяют по привесу поглотительной трубки с аскаритом. Деструкции в условиях переработки практически не происходит.

Следует отметить, что при смене сырья изменяется состав примесей и соответственно состав газовыделений.

Для гигиенической оценки пластических масс, используемых в пищевой и медицинской промышленности, а также для изготовления труб, обуви, детских игрушек, необходимо определять состав и количество компонентов, мигрирующих в питьевую воду и пищевые продукты. Исследования начинают с представительной пробы водной вытяжки. Метод приготовления водных вытяжек зависит от назначения материалов и условий эксплуатации (хранение сухих и влажных продуктов, затаривание продуктов в холодном и горячем состоянии, однодневное или длительное хранение и т.д.). Большая часть методов приготовления водных вытяжек регламентирована документами ИСО, зарубежными стандартами и инструкциями Минздрава.

Отечественное законодательство предусматривает обязательное согласование стандартов, ТУ, ГОСТов на новые виды сырья, синтетические полимерные материалы и изделия из них с органами Минздрава. При разработке новых полимерных материалов необходимо обеспечить оптимальные гигиенические характеристики, для контроля которых проводят санитарно-химические и токсикологические испытания. Санитарно-химические испытания включают оценку качественного и количественного состава токсичных веществ, выделяющихся в воздушную и и другие среды из полимерных материалов в условиях их эксплуатации. Токсикологические испытания предусматривают проверку воздействия материала на животных. Предварительные санитарно-химические исследования значительно сокращают затраты на эксперимент по оценке гигиенических свойств синтетического материала, так как позволяют отобрать наиболее представительный образец полимерного материала или лучшую его модификацию для токсикологических испытаний. Для материалов, относящихся к классу достаточно изученных полимеров, окончательные выводы могут быть сделаны по результатам санитарно-химических испытаний на основании ПДК и данных о токсичности входящих в полимер компонентов без специальных токсикологических исследований.

Отходы из ПВХ нельзя сжигать в обычных мусоросжигательных печах. Для этой цели необходимо применять кислотостойкие установки, а HCl из абгазов - поглощать. Наибольшую опасность при сжигании изделий из ПВХ представляет образование очень токсичных диоксинов, ПДК которых установлен на уровне 10-12 - 10-14 мг/м3. Для определения таких малых количеств требуется использовать сложное и дорогостоящее оборудование, например, масс-спектрометр с электронным захватом. Поэтому целесообразнее изделия из ПВХ возвращать на повторную переработку. Изделия из ПВХ должны иметь специальную маркировку, чтобы не попадать в обычные мусоросжигательные печи, так как именно утилизация отходов в настоящее время является фактором, сдерживающим расширение производства ПВХ.

Таким образом, при производстве ПВХ необходим постоянный контроль за содержанием ВХ в воздухе рабочей зоны и в порошке ПВХ. При внедрении изделий из ПВХ в народное хозяйство, для пищевых и медицинских целей необходима обязательная квалифицированная экспертиза состава выделяющихся токсичных веществ т их количественная оценка с использованием высокочувствительных и избирательных методов. Отходы ПВХ целесообразнее направлять на повторную переработку, так как утилизация сопровождается образованием чрезвычайно токсичных диоксинов. Соблюдение указанных требований создаст предпосылки для более широкого применения изделий из ПВХ в быту, технике, медицинской и пищевой промышленности без ущерба для здоровья населения.

• Сжигание мусора - угроза для людей
• Экономические и экологические проблемы можно решать при помощи утилизации полимерных отходов
• Изделия из пластика в современном мире и их влияние на окружающую среду