Главная » Статьи » Поливинилхлорид - ясная экологическая перспектива

Поливинилхлорид - ясная экологическая перспектива



Доктор техн. наук,

проф.,В.В.Коврига

Группа «Полипластик»

      В последнее время участились атаки на различные виды полимерных материалов под флагами защиты окружающей среды. Особенно острым атакам подвергаются полимерные трубы, поскольку они эффективно конкурируют с трубами из других материалов. Попытки остановить победное шествие поли­этиленовых труб подробно опровергнуты в публикациях журнала «Полимерные трубы», 2007, № 1.

      Поскольку по объему производства трубы из поливинилхлорида занимают первое место, то естественно и поливи­нилхлорид подвергается экологическим атакам. Поэтому в этой статье будут рассмотрены основные те­зисы, на базе которых атакуется этот полимер.

      ПВХ является токсичным, поскольку он содержит хлор. То, что поливинилхлорид содержит хлор, является боль­шим преимуществом этого полимерного материала. Извест­но, что большинство полимеров используют в качестве сы­рья невозобновляемые нефтяные и газовые источники, которые в перспективе исчерпываются. Поливинилхлорид яв­ляется материалом, производство которого может базироваться на возобно­вляемых источниках растительного происхождения (43%), позво­ляющих получать его углеводородную часть и на про­дуктах разложения хлоридов солей (57 %). Поливинилхлорид не является токсичным, как это практически показано в производствах труб, линолеума, оконных профилей. Процессы производства некоторых изделий из ПВХ, например, полов, прошли сертификацию по стандарту ИСО 14001, в ходе которой было принято во внимание сос­тояние окружающей среды на всех этапах производства этих продуктов (уменьшение отходов, сокращение выбросов в атмосферу, воду и т.д.).

     ПВХ запрещен во многих странах, не является ли это доказательством его токсичности? В настоящее время не существует законодательных доку­ментов, которые бы запрещали применение поливинилхлорида, за одним исключением. Это решение ЕС о недопусти­мости изготовления изделий из ПВХ для детей до 3-х лет, если существует опасность, что дети могут сосать эти изде­лия. В апреле 2004 г. Европейская комиссия про­финансировала сравнительное исследование всех опублико­ванных анализов жизненного цикла, касающихся примене­ний изделий из ПВХ и их альтернативных возможностей. Заключения подтверждают, что ПВХ является материалом таким же, как и другие. В зависимости от случаев он может быть равноценен, лучше или несколько уступать альтернати­вным продуктам, но никогда это не ведет к запрещению ПВХ или к требованиям о его замене.

      Использование соединений свинца и кадмия в рецептурах некоторых изделий из ПВХ. Действительно, соли свинца и кадмия применяются в ка­честве стабилизаторов в некоторых изделиях из поливинилхлорида. И хотя проведенные исследовательские работы не выявили токсического действия концентрации этих веществ, используемых при стабилизации ПВХ, европейские произ­водители ПВХ в 2000 г. подписали добровольное обяза­тельство («Винил-2010»), направленное на снижение воздейс­твий на окружающую среду продукции из ПВХ в течение всего ее жизненного цикла, и в том числе с 2001 г. исклю­чили всякую продажу кадмиевых стабилизаторов и обяза­лись полностью заменить свинцовые стабилизаторы к 2015 г.

     Сжигание ПВХ оказывает токсическое воздействие, поскольку при этом выделяется хлор. Огнестойкость поливинилхлорида является одним из его важнейших преимуществ. Поливинилхлорид является него­рючим продуктом, что определяет его привлекательность при использовании в строительстве. Согласно французскому за­конодательству, изделия из ПВХ относятся к классу Ml (трудновоспламеняемые), т.е. наилучшей категории для не­горючих изделий. ПВХ разлагается только в открытом пла­мени других горючих материалов. При этом выделяется не хлор, а хлористый водород.

      Поливинилхлорид является материалом, который не подвержен вторичной переработке. Это неверно. В рамках программы "Винил-2010" разрабо­тана система переработки поливинилхлорида, приспособ­ленная для различных типов отходов, в том числе отходов автомобильной промышленности, текстильных отходов и др. Была разработана специальная техника вторичной пере­работки покрытия кабелей или тканевых покрытий, которая получила название Винилуп или Тексилуп. Особое внима­ние было уделено вопросам переработки жесткого поливи­нилхлорида, применяемого в строительстве. По разработан­ной схеме в 2006 г. в Европе было переработано 8500 т отходов жесткого ПВХ. В связи с этим были разра­ботаны специальные программы по сбору отходов поливинил­хлорида на европейском уровне. Эти программы затраги­вают большие коллективы. Так, добровольные обязательства европейской промышленности по производству ПВХ охва­тывают более 20 000 предприятий и 530000 работающих.

      Для изделий с продолжительным сроком жизни (трубопро­воды, оконные профили и др.) анализ жизненного цикла по­казал, что вторичная переработка является наилучшим ре­шением для защиты окружающей среды. Практичес­кая работа по сбору отходов показала, что 15% собранных вторичных ресурсов дали трубы и соединения, 85% - про­фили. По прогнозу в 2007 г. предполагается собрать для вторичной переработки 13500 т.

       В настоящее время много говорят об анализе жизненного цикла продукции. Что в этом плане можно сказать о поливинилхлориде? Анализ жизненного цикла (АЖЦ) для ПВХ, проведенный Европейской Комиссией в 2004 г., показал, что "ПВХ явля­ется таким же материалом, как и другие, которые могут быть лучше, равноценны или несколько уступать в зависимости от области применения и выбранных критериев оценки".

       В заключениях, касающихся окон из ПВХ, в сравнитель­ном исследовании, проведенном по заказу Европейской Ко­миссии, в отношении анализов жизненного цикла изделий из ПВХ и других материалов, используемых для таких же целей, говорится: "Для окон, являющихся одним из основных применений ПВХ, в полученных исследованиях отмечается, что нет ни одного "выигрывающего" в том, что касается выбора пред­почтительного материала, поскольку в большинстве иссле­дований говорится, что ни один материал (дерево, алюми­ний, ПВХ) не обладает полным преимуществом для стандар­тных категорий воздействия на окружающую среду."

       Действительно, наибольший объем сбора отходов из ПВХ касается изделий из жесткого ПВХ, в основном применяе­мого в строительном секторе. Причина этого проста: про­цесс развертывания сбора касался изделий, где накопление происходило наиболее последовательным образом, в част­ности, в строительстве и строительных работах (трубы, сое­динения, кабели, профили).

       Но в настоящее время во всех областях применения раз­вивается своя собственная система. Так, сбор отходов поло­вых покрытий из ПВХ в 2006 г. достиг 100 т. Сжигание ПВХ должно исчезнуть по мере того, как весь комплекс сис­темы по вторичной переработке заработает в полную силу.

      Сжигание в настоящее время соответствует на­циональному (Постановление от 20 сентября 2002 г.) и евро­пейскому законодательству, поэтому сжигание ПВХ не дает токсич­ных дымов, при этом отсутствует какое-либо воздействие на окружающую среду. Поскольку ПВХ является инертным и не разлагается, то его можно напра­влять в отходы и накопители, где обеспечивается герметич­ность (надежность) хранения (пластифицированные листы из ПВХ).

      Выбрасываются ли в атмосферу при производстве ПВХ большие количества мономера винилхлорида? Европейский совет производителей мономера, представ­ляющий большинство европейских производителей, выпус­тил два Устава для предприятий этого вида производства:

  • Устав промышленности по производству мономера винилхлорида и ПВХ (суспензионный процесс), в 1994 г.;
  • Устав промышленности по производству эмульсионного ПВХ, в 1998 г.

Среди других обязательств, эти уставы устанавливают же­сткие лимиты на эмиссию мономера предприятиями по про­изводству мономера и ПВХ, а также на максимальное коли­чество остаточного присутствия мономера в ПВХ.

       Межправительственные комиссии в Осло и Париже по за­щите Северного моря позже выпустили два Решения об вы­бросах мономера и о предприятиях, производящих суспензионный ПВХ, а также Рекомендации о выбросах в атмосфе­ру предприятий, производящих эмульсионный ПВХ. Определенные лимиты на выброс мономера в атмосферу практически полностью соответствуют лимитам, определен­ным в уставах.

       В 1999 г. компании, которые подписали Устав от 1994 г, подверглись проверке со стороны независимого консультан­та (Дет Норск Веритас - DNV). Еще одна проверка была выполнена в конце 2002 г. Проверка соответствия требова­ниям устава для производства эмульсионного ПВХ была завершена в 2004 г.

       В результате усилий промышленных предприятий общий ежегодный объем выбросов мономера в атмосферу всеми пред­приятиями, подписавшими Уставы компаний снизился с 7694 т. в 1989 г. до 1062 т. в 1999 г. Это составляет менее 200 г на 1 т произведенного ПВХ. Последний эко­логический мониторинг промышленности по производству ПВХ показал, что выбросы мономера, связанные с производ­ством суспензионного ПВХ (самого распространенного вида ПВХ), составляют теперь приблизительно 75 г на 1 т про­изведенного ПВХ.

      Правда ли, что производители ПВХ всего лишь выполняют минимальные требования закона? Цели производителей ПВХ более амбициозны. 

       Производители ПВХ добровольно объединились, чтобы обеспечить стабильное развитие своей промышленности. Они разработали комплексный подход, позволяющий обес­печить ответственное управление производимой ими про­дукции, с момента ее производства до момента утилизации, который был изложен в "Добровольном обязательстве про­изводителей ПВХ", подписанном в марте 2000 г. Это обя­зательство известно сейчас под названием "Винил 2010".

      Это добровольное обязательство основывается на прин­ципах реализуемой в химической промышленности програ­ммы «Ответственная осторожность» (Responsible Care®) и при­меняется к ключевым моментам всего срока существования ПВХ и изделий из него. В нем содержатся конкретные цели с промежуточными сроками, что позволяет промышленности отслеживать свое продвижение к достижению окончательных определенных программой целей.

      Промежуточные отчеты о выполнении добровольного обязательства европейской промышленностью по произво­дству ПВХ свидетельствуют, что продвижение к целям про­граммы в вопросах борьбы с загрязнением окружающей сре­ды и повышения эффективности использования ресурсов идет с опережением установленного графика. Это достига­ется использованием подхода "обучения на собственном опыте", укреплением партнерских отношений в пределах цепочки поставок. Промышленность по производству ПВХ выдает вполне конкретные результаты.

     Зачем использовать ПВХ при строительстве зданий, если при пожаре он выделяет токсины, включая диоксины? ПВХ получил самое широкое распространение при стро­ительстве зданий, он используется, например, в трубах для подачи питьевой воды и отвода стоков, при изготовлении оконных рам, настила пола и кровли, обшивке стен, изо­ляции кабелей и т.д. Как и все другие органические мате­риалы, используемые в строительстве зданий (пластмассы, древесина, ткани и т.п.), изделия из ПВХ, попав в огонь, будут гореть. Однако изделия из ПВХ обладают свойством самогашения, т.е. если воздействие внешнего пламени прекратится, то прекратится и горение изделия из ПВХ. Из-за высокого содержания хлора изделия из ПВХ имеют весьма хорошие противопожарные свойства, то есть их трудно зажечь, они выделяют довольно мало тепла и они имеют тенденцию скорее обугливаться, чем порождать горящие капли пластмассы. Но если в здании будет сильный пожар, то изделия из ПВХ также будут гореть и испускать токсичные вещества, как все другие органические вещества.

      Самое важное токсичное вещество, испускаемое при горе­нии -  это моноксид углерода (СО), именно он повинен в 90-95 % смертельных случаев при пожаре. СО является убий­цей-невидимкой, потому что не имеет запаха, и большинство людей при пожаре умирает от него во сне. И, конечно, СО выделяется при горении всеми органическими веществами, будь то древесина, ткань или пластмассы. ПВХ, как и некоторые другие материалы, выделяет органические и неорганические кислоты. Эти выделения имеют запах и обладают раздражающим воздейс­твием, заставляя людей бежать от огня. Одна конкретная кислота - хлористый водород выделяется при горении ПВХ и некоторых других продуктов. Насколько нам известно, нет никаких научных данных, которые подтверждали бы, что чья-то смерть на пожаре стала следствием отравления НС1.

       Несколько лет назад при обсуждении любого крупного пожара важную роль отводили диоксинам, их роль внимате­льно исследовали и проводили тщательные замеры их коли­чества. Сегодня мы знаем, что выделяемые при пожаре ди­оксины не воздействуют на людей, поскольку пострадавшие при пожаре люди внимательно исследовались в рамках не­скольких проектов, и ни разу выявленный уровень диоксина не превышал фонового уровня. Этот очень важный факт был признан в официальных отчетах. При этом мы знаем, что при пожаре выделяется много иных летучих канцерогенных веществ, таких как полициклические ароматические углеводороды и микрочастицы, представляющие много большую опасность, чем диоксины. Таким образом, есть очень серьезные основания продол­жать использовать изделия из ПВХ при строительстве зданий, поскольку они обладают хорошими техническими свойствами имеют хорошие экологические и очень хорошие экономические свойства и не более других материалов усиливают отравляющее воздействие дыма при пожаре.

       Насколько велик вклад ПВХ в проблему "гор отходов"? Общее количество городских отходов в Европейском со­юзе приближалось в 2000 г. к 200 млн т. Количест­во строительных отходов и отходов от сноса зданий состав­ляло еще 400 млн т. Пластмассовые отходы состави­ли в сумме приблизительно 20 млн т. Количество отходов из ПВХ в 2000 г. оценивалось в менее чем 3 млн т, что составляет всего 0,5% от общей суммы отходов. 

       Пласмассы представляют приблизительно 9% по массе от общего количества городских твердых отходов, генерируемых городами в Западной Европе. ПВХ составляет 7% от общего количества пластмассовых отходов, следовательно, отходы ПВХ составляют приблизительно 0,6% от общего количества городских твердых отходов. Поэтому вклад ПВХ в возникновение "гор отходов" край­не невелик, тем более, что изделия из ПВХ имеют сравнительно высокую плотность, и использование ПВХ для изделий большого объема (бутыли, другая упаковка) ограничено.

 

       Каким нам видится будущее? Добровольное обязательство демонстрирует тот факт, что ПВХ является надежным материалом, и это вносит свой вклад в будущее этого материала. 

       Сочетая хорошее соотношение цена-эффективность с хоро­шими свойствами, ПВХ будет продолжать оставаться излюб­ленным материалом для спецификаторов и конечных заказ­чиков. Совершенствование процессов производства и управ­ления утилизацией отходов поддерживает эти превосходные характеристики данного продукта.

       Производство ПВХ и продукции из него играет важную   роль в повышении качества жизни людей и сохранении природных ресурсов в мире, в котором идет рост численности населения и постоянно возрастает потребность в воде, пище, домах, санитарных услугах, энергии, меди­цинском обслуживании и экономической безопасности.

Примечания:

  1. См. также статью: В.Е. Бухин «О проблемах обеспечения экологической безопасности сетей водоснабжения»: Трубопроводы и экология, 2006, № 3, с. 6-13
  2. Настоящая статья с согласия автора перепечатана из журнала «Пластические массы», 2007, № 7, с. 52-55.


Задать вопрос
Яндекс.Метрика