CC BY
217
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
А.И. Черников, преподаватель, к.т.н., В.А. Горюнов, преподаватель, к.х.н., Е.А. Воробьев, аспирант, П.О. Панов, курсант, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж
В настоящее время вопросу экологической безопасности полимерных материалов и снижению их горючести уделяется всё большее внимание [1, 2]. Это связано, в первую очередь, с постоянно растущим ассортиментом изделий на полимерной основе, а также условиями их хранения и эксплуатации.
Полимерные материалы, как правило, являются многокомпонентными системами, так как для их создания используют кроме полимера различные компоненты. Многокомпонентность полимеров часто приводит к тому, что их производство, а также практическое использование в ряде случаев осложняется нежелательным процессом выделения из материала вредных низкомолекулярных веществ. Большое количество вредных и токсичных соединений выделяется также при эксплуатации полимерных материалов при высоких температурах и при их горении.
Прежде всего, при разработке полимерных материалов необходимо учитывать наличие в них примесей, которые могут быть небезопасными для здоровья человека. Вторым параметром безопасности является отсутствие образования вредных для здоровья человека веществ в процессе эксплуатации различных полимеров под воздействием тепла, света или других внешних явлений. Третьим параметром безопасности является образование веществ, которые могут вызвать корродирование или иные повреждения технических изделий [3].
Специфической особенностью химии горения полимерных материалов является наличие сложного пространственного распределения температуры и концентраций исходных и промежуточных веществ и продуктов, а также для большинства полимеров - наличие огромного числа разнообразных продуктов деструкции как в конденсированной, так и в газовой, предпламенной области [4].
Создание и применение полимеров непосредственно или опосредованно связано с воздействием на организм человека, на окружающую производственную среду и среду обитания человека, а также на окружающую среду в целом. Последнее особенно важно после использования полимеров и изделий из них, когда отработанные материалы подвергаются захоронению в почве, а вредные вещества, высвобождающиеся при разложении полимерного материала, загрязняют почву, сточные воды, ухудшая тем самым состояние окружающей среды. Гораздо больший спектр вредных веществ может выделяться при нагревании и горении полимерных материалов, чему необходимо уделять особое внимание.
Существует несколько способов придания огнестойкости полимерам и полимерным материалам. Синтез огнестойких полимеров является сложной задачей из-за отсутствия четких принципов их создания, зависимости строения полимера и его огнестойкости. Огнестойкие полимерные материалы получают из огнестойких или обычных (выпускаемых промышленностью в большом объеме) полимеров. Основными способами придания огнестойкости полимерным материалам являются следующие:
- использование огнестойких полимеров;
- введение антипиренов (особенно наноразмерных, инертных и химически активных антипирирующих модификаторов) в процессе получения полимерного материала;
- введение наполнителей, в том числе выполняющих роль инертных антипиренов, особенно наноразмерных;
- огневая защита полимеров, полимерных материалов и изделий из полимерных материалов (огнезащитные, в том числе «вспучивающиеся» покрытия) [5].
Производство полиэтилена и других полиолефинов относиться к категории пожароопасных и взрывоопасных: этилен и пропилен образуют с воздухом взрывчатые смеси. Оба мономера обладают наркотическим действием. ПДК в
Л Л Л Л
воздухе этилена составляет 0,05* 10- кг/м , пропилена - 0,05* 10- кг/м . Особенно опасно производство полиэтилена высокого давления, поскольку оно связано с применением высокого давления и температуры. При производстве полиэтилена низкого давления и полипропилена особую опасность представляет применяемый в качестве катализатора диэтилалюминийхлорид. Он отличается высокой реакционной способностью. При контакте с водой и кислородом взрывается. Все операции с металлоорганическими соединениями должны проводиться в атмосфере чистого инертного газа (очищенный азот, аргон). Небольшие количества триэтилалюминия можно хранить в запаянных ампулах из прочного стекла. Большие количества следует хранить в герметически закрытых сосудах, в среде сухого азота, либо в виде разбавленного раствора в каком-либо углеводородном растворителе. Триэтилалюминий является токсичным веществом: при вдыхании его пары действуют на легкие, при попадании на кожу возникают болезненные ожоги. В этих производствах используется также бензин. Бензин - легковоспламеняющаяся жидкость, температура вспышки для разных сортов бензина колеблется от - 50 до 28 0С. Концентрационные пределы воспламенения смеси паров бензина с воздухом составляют 2-12 %. На организм человека это оказывает наркотическое действие. ПДК бензина в воздухе равна
Л
10,3*10- кг/м . Порошкообразные полиолефины образуют взрывоопасные смеси.
-5
ПДК полипропилена составляет: 0,0126 кг/м . При транспортировании порошкообразных полиолефинов происходит образование аэрозолей и неизбежно накапливание зарядов статического электричества, что может привести к искрообразованию. Сходным полимером является поливинилхлорид. Производство и использование винилхлорида относят также к категории взрывоопасных и пожароопасных. Винилхлорид в газообразном состоянии
оказывает наркотическое действие, продолжительное пребывание в помещение, в атмосфере которого содержится большое количество винилхлорида, вызывает головокружение и потерю сознания. ПДК в рабочих помещениях составляет
5 3 3
3*10- кг/м . При концентрации 1*10-4 кг/м вызывает раздражение слизистых оболочек, а запах начинает ощущаться даже при 2*10-4 кг/м3. Вдыхание паров при открытом испарении мономера вызывает острое отравление. Другие мономеры, используемые при производстве политетрафторэтилена,
политрифторхлорэтилена, поливинилфторидов также не менее токсичны [4].
Таким образом, ухудшение экологической ситуации и увеличение объёмов производства полимерных материалов требуют поиска путей снижения токсичности при производстве, хранении, эксплуатации и горении полимерных материалов.
Список использованной литературы
1. Асеева Р.М., Зайков Г.Е. Горение полимерных материалов. М.: Наука, 1981. - 280 с.
2. http://www.vestnik.igps.ru
3. http://www.poliolefins.ru
4. http://www.ecologyreality.ru
5. http://www.plastinfo.ru
МИКРОБИОЛОГИЯ СТОЧНЫХ ВОД ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Ю.Н. Шалимов, профессор, д.т.н., А.В. Руссу, аспирант,
Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж,
A.В. Епифанов,
B.Д. Епифанов, АО «НКТБ «Феррит» г. Воронеж
М. Лутовац, академик, профессор, д-р, Университет «Унион Никола Тесла» г. Белград, Сербия,
В.Ф. Бабкин, профессор, д.т.н., Е.П. Евсеев, доцент, к.ф.-м.н., Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, г. Воронеж
Принятая и апробированная в большинстве стран технология очистки сточных вод базируется на использовании биологического метода очистки с помощью илов. В последнее время: в связи с реорганизацией системы ЖКХ, эта проблема получила резонансный характер. Это связано, прежде всего, с увеличением объемов водопотребления крупных, очистные сооружения которых без серьезной реконструкции не могут обеспечить необходимое качество переработки стоков.
