Экологические проблемы производства пластмасс
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.
Для измерения малых количеств ВХ в рабочей зоне, атмосфере, в твердых
веществах и жидкостях необходимы очень чувствительные и избирательные
методы анализа. Нельзя автоматически переносить методы определения
макроколичеств на микроколичества. Поэтому представляется нецелесообразным
использовать метод определения винилхлорида окислением до формальдегида,
который до сих пор применяется на отечественных санэпидемстанциях. Для
определения содержания ВХ могут быть рекомендованы методы ИК-спектроскопии,
фотоионизации, масс-спектроскопии, причем наиболее доступным, удобным и
избирательным методом является газовая хроматография. Однако при
определении малых количеств ВХ и наличии органических соединений
неизвестного состава даже к результатам газовой хроматографии следует
относится осторожно. Например, можно указать на расхождение результатов
хроматографического анализа ВХ в ПВХ-смоле, проведенных по ГОСТ на двух
заводах. Только с помощью хромато-масс-спектрометрии удалось установить,
что на одном из сорбентов, рекомендованных ГОСТ, не происходит разделения
пиков ВХ и пентана, применяемого при получении ПВХ. Токсичность же пентана
и ВХ несравнима. Поэтому перед проведением измерений (особенно в воздухе
населенных мест) необходима идентификация токсичных соединений. В противном
случае возможны ошибки в сторону завышения либо занижения опасности.
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.
Смешение и переработка ПВХ. 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 оС.
Состав газовыделений исследовался нами в условиях, имитирующие
производственные. Смеситель представляет собой сосуд из специальной стали
емкостью 1 л с установленной внизу на валу двигателя крыльчаткой для
перемешивания образца. Частота вращения крыльчатки от 200 до 3600 мин.
Длительность смешения 30 мин. Температура смесителя регулировалась путем
изменения температуры внешнего теплоносителя. Пробы газовой фазы в
смесителе отбирали с помощью газового шприца емкостью 250 мл. В конце
операции смешения шприцем через охлаждаемую ловушку с адсорбентом
прокачивали 100 мл газовой фазы. Затем ловушку вводили в испаритель
хроматографа на вход аналитической колонки. Выделившиеся при нагреве
уловленные соединения разделяли и идентифицировали на хромато-масс-
спектрометре.
Процесс переработки предварительно перемешанной композиции
моделировали в смесительной камере, изготовленной по типу пластографа
Брабендера. После загрузки образца и приложения заданного давления с
помощью "клина" в момент начала расплава на смесительную
камеру устанавливали крышку, уплотненную фторопластом. Газообразные
продукты, выделяющиеся при перемешивании расплава, отбирали со скоростью
100 мл/мин с помощью магистрального вакуума и дросселя, пропускали через
охлаждаемую ловушку с адсорбентом и подавали на вход хромато-масс-
спектрометра. Параллельно применяли статический метод, при котором
выделение примесей происходило в процессе нагрева образца в трубке в
течение определенного времени в потоке инертного газа и улавливание летучих
- в ловушке с адсорбентом. Установлено, что последний метод гарантирует
наиболее полное выделение из образца летучих примесей.
Исследование газовыделений из разных композиций показало, что
наибольшая потеря летучих компонентов происходит в смесителе. В состав
газовыделений входит ВХ, выделившийся из полимера, и в основном летучие
компоненты технологических примесей смол и пластификаторов, например, 1,2-
ДХЭ, смолы С-70, метилгексан, 2-этилгексаналь, 2-этилгексанол и другие
примеси.
Следует отметить, что при смене сырья изменяется состав примесей и
соответственно состав газовыделений. Огромное количество различных примесей
попадают в атмосферу. В определенном смысле загрязнением можно считать и
изъятие из воздуха отдельных газовых ингредиентов (в частности, кислорода)
крупными технологическими объектами. И дело не только в том, что попадающие
в атмосферу газы, пыль, сера, свинец и другие вещества опасны для
человеческого организма – они неблагоприятно влияют на круговороты многих
компонентов на Земле. Загрязняющие и ядовитые вещества переносятся на
большие расстояния, попадают с осадками в почву, поверхностные и подземные
воды, в океаны, отравляют окружающую среду, отрицательно сказываются на
получении растительной массы.
Винилхлорид является канцерогенным веществом, т.е. веществом, воздействие
которого на организм при определённых условиях вызывает рак и другие
опухоли.
Отходы из пластических масс нельзя сжигать в обычных мусоросжигательных
печах. Для этой цели необходимо применять кислотостойкие установки, а HCl
из абгазов - поглощать. Наибольшую опасность при сжигании изделий из
пластических масс представляет образование очень токсичных диоксинов, ПДК
которых установлен на уровне 10-12 - 10-14 мг/м3. Поэтому целесообразнее
изделия из пластических масс возвращать на повторную переработку. Изделия
из пластмасс должны иметь специальную маркировку, чтобы не попадать в
обычные мусоросжигательные печи, так как именно утилизация отходов в
настоящее время является фактором, сдерживающим расширение производства
пластмасс.
Таким образом, при производстве пластических масс необходим постоянный
контроль за содержанием ВХ в воздухе рабочей зоны. При внедрении изделий из
пластических масс 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 пластических масс
целесообразнее направлять на повторную переработку, так как утилизация
сопровождается образованием чрезвычайно токсичных диоксинов. Соблюдение
указанных требований создаст предпосылки для более широкого применения
изделий из пластмасс в быту, технике, медицинской и пищевой промышленности
без ущерба для здоровья населения.
Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной.
Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие
масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и
продуманные действия.
Загрязнение окружающей среды и нарушения экологических связей в экосистемах
стали глобальными проблемами. И если человечество будет продолжать идти по
нынешнему пути развития, то его гибель, как считают ведущие экологи мира,
через два – три поколения неизбежна.
Все жители планеты сегодня должны сознавать, что в мире, где окружающая
среда ухудшается с каждым днем, невозможны здоровое общество и долголетие.
Конечно, промышленное развитие не может остановиться, но оно должно пойти
по иному пути. Для достижения устойчивого развития защита окружающей среды
должна составлять неотъемлемую часть процесса развития.
Человечество должно изменить многое в своей деловой активности и образе
жизни, в противном случае ему предстоят тяжелые испытания, связанные с
резким ухудшением окружающей среды.
Я считаю, что достижение стабильной экологической обстановки станет
возможным, когда люди осознают, «что всё взаимосвязано со всем», и природа
всегда будет давать нам то , что мы сумели дать ей. Наше здоровье,
благополучие и развитие человеческой цивилизации в целом зависят только от
нас и наших действий.
Список используемой литературы:
1.Основы промышленной экологии. А.А.Челюков, Л.Ф.Ющенко.
2. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. В.Ф.Протасов
3.Технология пластических масс, под редак. В.В.Коршака
4. Пластические массы. В.П. Померанцев
5. Экология для технических вузов В.М.Гарин, И.А.Клёнова.
| |  скачать работу |
Экологические проблемы производства пластмасс |
