CC BY
77
Региональное развитие • № 5(9) • 2015
http://regrazvitie.ru
«Региональное развитие: электронный научно-практический журнал» Е-ISSN 2410-1672 http://regrazvitie.ru Выпуск № 5(9), 2015 http://regrazvitie.ru/2015/07/
URL статьи: https://regrazvitie.ru/ekologicheskava-spravedlivost-v-regionah-i-rol-bioplastikov-v-ee-stanovlenii/
УДК 504.03.502:50
Экологическая справедливость в регионах и роль биопластиков в ее становлении
© 2015 Богданова Ирина Васильевна
Магистр техники и технологии
Самарский государственный архитектурно-строительный университет
E-mail: [email protected]
Ключевые слова: твердые бытовые отходы, биопластики, экологическая справедливость
Аннотация. В работе проанализирован современный рынок биопластиков, проведен анализ возможности внедрения и оценка их значимости при установлении экологической справедливости. Проведен эксперимент по срокам разложения биопластиков. В ходе эксперимента показано, что в почвенноклиматических условиях Самарской области за год масса биопластика сокращается в среднем на 70 %.
The role of biodegradeable plastics in environmental fairness instituting on regional level
© 2015 Bogdanova Irina Vasilevna
master of science
Samara State University of Architecture and Civil Engineering E-mail: [email protected]
Key words: municipal solid waste, biodegradable polymer, environmental justice
Abstract. In the report modern market and existing types of biodegradable polymer are reviewed, the prospects of their introduction and appraisal of the role of environmental Justice are carried out. Degradation period durance was esteemed during run experiment. The experiment showed that in soil and climatic conditions of the Samara region for the year weight of bioplastic decrease by 70%.
Выходные сведения статьи:
Богданова И.В. Экологическая справедливость в регионах и роль биопластиков в ее становлении // Региональное развитие: электронный научно-практический журнал. 2015. № 5(9).
URL: https://re^razvitie.ru/ekologicheskava-spravedlivost-v-re^ionah-i-rol-bioplastikov-v-ee-stanovlenii/ (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. рус., англ.
59177
Экология
На сегодняшний день проблема обращения с отходами одна из важнейших экологических проблем больших и малых городов. Ежегодно в Самарской области образуется около 500 тыс. тонн отходов, а используется их менее 50%. Система обращения с отходами в г. Самара в целом заключается в вывозе отходов на полигоны, несмотря на то, что в г. Тольятти находится мусороперерабатывающий завод ООО «Повтор». Переработка и сортировка мусора практически не осуществляется (рисунок 1). Так территории, занимаемые полигонами, неуклонно растут.
Система обращения с отходами в сельской местности сводится к самостоятельному вывозу отходов по мере их накопления за черту поселения на местные свалки. Таким образом, схема обращения с отходами обрывается еще на этапе сбора отходов.
В Самарской области ситуация с образованием, размещением, накоплением, использованием и обезвреживанием отходов производства и потребления характеризуется значительной изменчивостью, определяемой изменениями экономической ситуации в стране и постепенным совершенствованием системы учета и отчетности в этой сфере.
Объем образуемых предприятиями и населением Самарской области отходов в последние годы находится в пределах 4,6-6,0 миллиона тонн, из них 1,01,4 миллиона тон составляют бытовые отходы (рисунок 2) [1].
59177
Рис. 2. Диаграмма образования отходов в Самарской области
С созданием полигонов ТБО связан целый комплекс серьезных экологических проблем. Прежде всего, в районе расположения полигонов нарушается природный ландшафт, все компоненты окружающей среды (подземные и поверхностные воды, почвы, растительность, донные отложения, атмосферный воздух) вблизи полигонов испытывают различные негативные воздействия (рисунок 3).
Рис. 3. Воздействие полигона ТБО на компоненты окружающей среды
На территории Самарской области имеется 17 полигонов, специализирующихся на приеме твердых бытовых отходов. Все эти предприятия находятся за чертой города: г. Кинель, п. Зубчаниновка, п. Ново-Семейкино,
с. Тимофеевка, г. Нефтегорск и пр. Из хозяйственного оборота изымаются не-
59177
Экология
малые земельные площади, зачастую расположенные вблизи сельских поселений или районах проживания людей с более низким социальным уровнем. Зачастую именно нерешенная проблема размещения отходов снижает аттрактив-ность городских и пригородных рекреационных объектов [2].
Это влечет за собой вопрос об экологической справедливости решений по размещению полигонов: почему жители пригорода должны делить рекреационные территории со свалками, а жители сельских поселений и вовсе лишены системы обращения с отходами? Так экологическая справедливость должна проявляться не только на уровне условий равномерного распределения экологических выгод и потерь в глобальном масштабе, но и в смысле признания значения экологической составляющей прав человека на уровне отдельных сообществ.
Термин экологической справедливости возник как понятие в Соединенных Штатах в начале 1980-х годов. Это наука, которая включает в себя (но не ограничивается) теорий окружающей среды, теорией справедливости, экологического права и управления, экологической политики и планирования, развития, устойчивости и политической экологии [3]. Принцип справедливости означает, что богатства (блага), возможности и ответственность должны быть распределены справедливо между различными группами внутри каждой страны. Особое внимание должно быть уделено потребностям и правам бедных и незащищенных. Кроме того, надо придерживаться принципа справедливости по отношению к будущим поколениям. Моральный долг нынешнего поколения — сохранить для будущих поколений возможность удовлетворять их собственные потребности. Это касается как невозобновимых ресурсов, запасы которых на планете ограничены, так и качества окружающей среды, влияющей на здоровье человека.
В 2012 году нами были проведены исследования, направленные на определение структуры и количества ТБО в условиях городских и сельских домохозяйств Самарской области [10].
Были выявлены существенные различия в структуре ТБО, тем не менее, в обоих случаях существенна доля пластика. Так, в городе она составляет 17%, а в сельской местности доходит до 44% (рисунок 4).
Рис. 4. Структура отходов в сельской местности и в городе
59177
Региональное развитие • № 5(9) • 2015
http://regrazvitie.ru
И если в городских условиях пластик хоть отчасти рассматривается как вторичное сырье, то в сельской местности он становится виновником захламления территорий, прилегающих к населенным пунктам. Поэтому, сокращая долю пластика, можно существенно снизить нагрузку на самоорганизованные свалки и полигоны ТБО.
Безусловно, эта проблема требует комплексного подхода: широкое внедрение маломощных линий по переработке пластика, повышение персональной и корпоративной экологической культуры [11], а также уменьшение объема упаковочного пластика, подлежащего переработке, за счет частичного перехода на биоразлагаемые материалы, в том числе синтетические.
Целью работы является изучение существующей системы обращения с отходами на региональном уровне и анализ перспектив частичного перехода на биоразлагаемые пластики в качестве упаковки для товаров повседневного спроса.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнение следующих задач:
• провести социологический опрос, с целью выяснить, насколько население осведомлено о биоразлагаемых пластиках, а также определить главные направления совершенствования потребительских свойств биопластиков;
• исследовать процесс и сроки разложения биоразлагаемых пакетов в почвенно-климатических условиях Самарской области.
Биоразлагаемые материалы, биопластики, биополимеры - термины, которые сейчас на слуху, благодаря всемирной обеспокоенности стремительным исчерпанием запасов нефти и столь же стремительным загрязнением окружающей среды, заполнением свалок пластмассовыми изделиями. Первые полимерные материалы из кукурузы, картофельного крахмала, пшеницы, сахарного тростника и т. п. научились получать еще в 60-е годы ХХ века и по определению биоразлагаемые пластики - это пластики, полностью разлагающиеся на углекислый газ, метан, воду и неорганические соединения в аэробных или анаэробных условиях [5]. Биоразлагаемые пластики бывают двух видов [4] (рисунок 5):
Рис. 5. Классификация пластиков
• гидро-биоразлагаемые пластики — созданные из смесей растительных полисахаридов — полиэфиров гликолевой, валериановой, молочной и ряда других кислот, крахмала. Примерами могут служить биопластики на основе лигни-
59177
Экология
на. Исследованию и оптимизации их свойств посвящен ряд работ, опубликованных в последние годы [6, 7]. Технология производства кардинально отличается от традиционной. Процесс разложения у данного вида пластиков значительно короче срока разложения распространенных полимерных упаковочных материалов. Такие изделия малопрочны и способны выдержать не более одного килограмма веса. Однако они имеют свою нишу - например, при производстве тары для продукции в порционной упаковке, например, йогуртов [8].
• оксо-биоразлагаемые пластики представляют собой обычные пластиковые изделия, на поверхность которых нанесен специальный состав, оксо-добавка-катализатор, способствующая разложению под действием ультрафиолета, воды и кислорода воздуха. Внешне такие изделия идентичны тем, которые мы используем, но длительность процесса разложения пакетов гораздо меньше.
Большая часть производителей отдает предпочтение производству оксо-биопластиков, так как технология производства отличается лишь нанесением добавки. Длительность периода разложения биопластиков - от трех месяцев до двух лет. После начала разложения процесс уже необратим, даже в том случае, если изделие не подвержено действию ультрафиолета, влаги и воздуха.
Таким образом, «природное» происхождение и название с приставкой «био» не означает, что все такие пластики биоразлагаемы и не окажут вредного воздействия при разложении на окружающую среду. Биоразлагаемыми могут быть традиционные пластиковые материалы на основе нефти, а материалы на основе растительного сырья на самом деле могут содержать лишь 30% растительных компонентов, что также делает их «условно биразлагаемыми». Производители склонны в маркетинговых целях прикреплять приставку «био» к продукции, которая не имеет отношения к защите окружающей среды.
Европейская ассоциация биопластиков European Bioplastics представила данные о производственных мощностях по отрасли. В 2010 году объем производства биопластиков составил 700 000 тонн, уже в первой половине 2011 года производство превысило отметку в 900 000 тонн. а к 2015 аналитики рынка прогнозируют рост этого показателя до 1,7 млн тонн [9]. Биопластики завоевывают и российский рынок. Все чаще в магазинах можно встретить упаковку с логотипами, показывающими, что изделие на «100% биоразлагаемое» или что «в состав входит добавка d2w». Производители этих пластиков заявляют, что их продукция разлагается в период от трех месяцев до двух лет, для этого процесса не нужно создавать специальных условий, а продукты разложения данных пластиков совершенно безвредны для окружающий среды. Но можно ли полностью полагаться на данные уверения в безвредности и пользе, не зная, как та же самая добавка d2w, состав которой сложно найти, будет влиять на окружающую среду в долгосрочной перспективе? А вот заявления о сроках разложения вполне реально проверить на практике.
Так, нами был проведен эксперимент с целью изучения свойств биоразлагаемых пакетов и изучения процесса их разложения, поведения в условиях естественной окружающей среды Самарской области, так как большая часть ТБО не сортируется и отправляется на полигоны, утрамбовывается и складируется,
59177
Региональное развитие • № 5(9) • 2015
http://regrazvitie.ru
тем самым ограничивая действие факторов, способствующим разложению, а также в обычных условиях быта.
Эксперимент длился 10 месяцев. Объектом нашего исследования явились биоразлагаемые пакеты двух видов: гидро-биоразлагаемые пакеты известной косметической компании и оксо-биоразлагаемые пакеты для мусора. Для образцов биоразлагаемых пакетов было подготовлено четыре вида условий, с целью выявления приоритетных факторов воздействия на процесс биоразложения (таблица 1).
Таблица 1 - Условия п оведения опытов
Почва Полив ежедневный Компост
Опыт №1 + - -
Опыт №2 + + -
Опыт №3 + + +
Опыт №4 + - +
Образцы были закопаны в почву на глубину 25-30 см и выкапывались по графику, мылись и взвешивались на весах марки ACOM JW-1 с точностью до 0,02 г. После изъятия из почвы за образцами велось визуальное наблюдение в течение всего времени эксперимента, образцы хранились в комнатных условиях, практически без доступа света.
Таблица 2 - Результаты взвешиваний образцов
Масса на 21.07.13 Масса на 14.06.14 Итоговая разница по массе
грамм %
Контроль
Гидро-биоразлагаемый образец 8,0 2,52 5,48 68,5
Оксо-биоразлагаемый образец 1,5 0,48 1,02 68
Полив
Гидро-биоразлагаемый образец 8,0 2,5 5,5 68,75
Оксо-биоразлагаемый образец 1,5 0,44 1,06 70,6
Компост + Полив
Гидро-биоразлагаемый образец 8,0 2,48 5,52 69
Оксо-биоразлагаемый образец 1,5 0,4 1,1 73,3
Компост
Гидро-биоразлагаемый образец 8,0 2,46 5,54 69,25
Оксо-биоразлагаемый образец 1,5 0,4 1,1 73,3
Итоговое взвешивание показало, что масса образцов уменьшилась приблизительно на 70%. Но в целом, хоть пакеты и претерпели значительные внешние изменения, полного разложения не произошло, как заявлял производитель. Таким образом, процесс биоразложения неоспорим, как по результатам взвешивания, так и по визуальным наблюдениям, однако, существенной разницы в изменении массы по условиям контроля нет: в четырех подготовленных видах условий потеря в весе приблизительно одинакова.
59177
Экология
Установление экологической справедливости в ходе обращения с отходами - вопрос более социальный, чем экологический или инженерный. Серьезные сдвиги возможны, если общество не только признает существование проблемы, но и готово ее решать, меняя что-то в своей каждодневной жизни. Для оценки готовности общества к переменам, связанными с широким внедрением биопластиков, нами был проведен социологический опрос с использованием возможностей социальных сетей. Опрос включал следующие вопросы:
1. Знаете ли вы про биоразлагаемые пакеты и пользуетесь ли ими в повседневной жизни?
2. Г отовы ли Вы платить больше?
3. Что для вас главное в пластиковом пакете?
В опросе участвовало 188 человек в возрасте от 18 до 30 лет.
Результаты опроса показали, что 52,1% опрашиваемых респондентов знают о биоразлагаемых пакетах, а 28,2 % готовы их покупать вместо обычных. Не готовы переплачивать 21,6% респондентов. А главное качество пакета для 49,6% респондентов - прочность. Так становятся очевидными направления, по которым следует совершенствовать биопластики для повышения их привлекательности в глазах покупателей: это снижение цены, а самое главное - улучшение их прочностных характеристик.
Система обращения с отходами требует срочной модернизации. И решать такие масштабные проблемы необходимо, начиная с регионального уровня. Проблему пластика одним переходом на биополимеры не устранить, более того использование биоразлагаемых материалов должно учитывать множество факторов и параметров. Необходимо затрагивать все сферы жизнедеятельности, включая работу с общественностью. На данном уровне биопластики могут помочь, являясь лишь одним из этапов в решении проблемы, частичным переходом на биопластики, можно в значительной степени «разгрузить» полигоны ТБО, что сыграет существенную роль в становлении экологической справедливости для населения близлежащих населенных пунктов. Биополимеры - это не панацея от всех экологических проблем, как это преподносится производителями. На сегодняшний день вопросов больше, чем ответов, что говорит о необходимости развития экологических направлений во всех сферах нашей жизни совершенствовании экоаналитического контроля производств и предприятий.
Литература:
1. Государственный доклад о состоянии окружающей среды и природных ресурсов Самарской области за 2012 год. Выпуск 23. - Самара, 2013.
2. Шабанова А.В., Бауман М.А. Формирование городских и пригородных резортов на территории Самары в XX-XXI в.в. Ботанический сад и Яицкие озера // Региональное развитие: электронный научно-практический журнал. 2015. № 3(7). URL: http://regrazvitie.ru/formirovanie-gorodskih-i-prigorodnyh-rezortov-na-territorii-samarv-v-xx-xxi-v-v-botanicheskii-sad-i-vaitskie-ozera/.
59177
Региональное развитие • № 5(9) • 2015
http://regrazvitie.ru
3. Лубочникова Н. Экологическая справедливость [Электронный ресурс] -http://greenevolution.ru/.
4. Bastioli, C. Handbook of Biodegradable Polymers/c. Bastioli. - Rapra Tech-nolgy Limited, 2005.
5. Лешина А. Пластики биологического происхождения. «Химия и жизнь» №9, 2012.
6. Тунцев Д.В., Ковернинский И.Н., Филиппова Ф.М., Хисматов Р.Г., Хайруллина М.Р., Гараева И.Ф. Биопластики на основе лигнина/Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 15.
7. Тунцев Д.В., Хайруллина М.Р., Гараева И.Ф., Савельев А.С., Романчева И.С. Технологическая схема получения биопластика на основе лигнина - Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2014. Т. 2. № 5-4 (10-4).
8. Биоразлагаемая упаковка для йогуртов. Молочная промышленность. 2011. № 7.
9. «Bioplastics - Statistic on Plastic Р1^исЬоп»[Электронный ресурс] [email protected].
10. Богданова И.В. Оптимизация системы экологического менеджмента в сфере обращения твердых бытовых отходов /Студенческая наука. исследования в области архитектуры, строительства и охраны окружающей среды: тезисы докладов 32-й межвузовской студенческой научно-технической конференции по итогам научно-исследовательской работы студентов в 2012 году/ СГАСУ.-Самара, 2013.
11. Фоминых Ю. В., Шабанова А. В. К оценке уровня корпоративной экологической культуры предприятий Самары /Ecological education and ecological culture of the population : materials of the II international scientific conference on February 25-26, 2014. - Prague : Vedecko vydavatelske centrum «Sociosfera-CZ».
References:
1. State report about the environment and natural resources of Samara region for the year 2012. Edition 23. - Samara 2013.
2. Shabanova A. V., Bauman M. A. The formation of urban and suburban re-
sorts on site Samara in the XX-XXI v.v. Botanical garden and Yaik lake // Regional development: an electronic scientific journal. 2015. № 3(7). URL:
http: //regrazvitie.ru/formirovanie-gorodskih-i-prigorodnyh-rezortov-na-territorii-samarv-v-xx-xxi-v-v-botanicheskii-sad-i-vaitskie-ozera/.
3. N. Lubochnikova. Environmental justice [Internet source] -http://greenevolution.ru/.
4. Bastioli, C. Handbook of Biodegradable Polymers/c. Bastioli. - Rapra Tech-nolgy Limited, 2005.
5. Leshina А. Biodegradable Polymers. « Chemistry and Life» №9, 2012.
59177
Экология
6. Tuncev D.V., Koverninskii I.N., Filippova F.M., Khismatov R.G., Khairullina M.R., Garayeva I.F. Bioplastics based on lignin/Journal Kof Kazan Technological University. 2014. Т. 17. № 15.
7. Tuncev D.V., Khairullina M.R., Garayeva I.F, Savelyev A.S., Romancheva I.S. Technological scheme of the bioplastic based on lignin - Recent research trends of the XXI century: Theory and Practice. 2014. Т. 2. № 5-4 (10-4).
8. Biodegradable packaging for yogurt. dairy industry. 2011. № 7.
9. «Bioplastics - Statistic on Plastic Production» [Internet source] [email protected].
10. Bogdanov I.V. Optimization of the environmental management system in the field of solid waste / Student Science. research in the field of architecture, construction and environmental protection: abstracts 32 th Interuniversity student scientific conference on the results of the research work of students in 2012 / SGASU. Samara 2013.
11. Fominyh Y. V., Shabanova A.V. Assessment of the level of corporate environmental culture of the Samara companys /Ecological education and ecological culture of the population : materials of the II international scientific conference on February 25-26, 2014. - Prague : Vedecko vydavatelske centrum «Sociosfera-CZ».
59177
