На сегодняшний день «мусорная проблема» превратилась в глобальную, злободневную, требующую незамедлительного решения из-за вредного влияния на окружающую среду. Её решение состоит в поиске новых, максимально дешевых и при этом экологически безопасных способов утилизации и дальнейшей переработки мусора. Мусор с развитием промышленности, использующей новые технологии, стал более разнообразным по своему составу, более устойчивым к воздействию окружающей среды, более токсичным, следовательно, опасным. Мониторинг состава бытовых отходов показал, что доля суммарных пластиковых отходов в среднем составляет 21 % (рис.1).
Рис. 1. Качественный состав бытовых отходов в среднестатистической омской семье
Производство одноразовых полиэтиленовых пакетов в нашей стране неуклонно растет, пользуясь спросом из-за доступности. Оптимального способа утилизации полиэтиленовых пакетов и полиэтиленовых плёнок, который бы был экономически оправдан и не наносил никакого вреда природе, пока ещё не найдено. Замусоренность территории городов и их окраин использованными пакетами достигла критического уровня.
Основными компонентами полиэтиленовых пакетов являются органические природные ресурсы, нефть, уголь и газ, которые никогда не возобновляются. Для повышения некоторых характеристик полиэтилена, таких как электропроводность, стойкость к ультрафиолетовому излучению, в его состав добавляют определенные присадки (стабилизаторы). При сжигании композиционного полиэтилена зачастую выделяются вредные побочные продукты горения, такие, как диоксины, которые включаются в пищевые цепи живых организмов, разрушая их на клеточном уровне. Действие их на человеческий организм многообразно. Эти хлорорганические соединения подавляют иммунную систему, являются канцерогенами, приводят к раннему старению, вызывают генные изменения, подавляют репродуктивную функцию человека, действуют на психику.
Полигоны ТБО — слишком сложные сооружения, содержание которых обходится очень дорого. Тем более при разложении естественным путем полимеры отравляют почву, делая её непригодной для использования. Захороненные на полигонах полиэтиленовые пакеты находятся там веками, образуя устойчивое загрязнение. Четыре триллиона пакетов в год используется в мире, столько же выбрасывается. Они убивают 1 млн. птиц; 100 тысяч морских млекопитающих и неисчислимые косяки рыб.
Опытным путем доказали, что полиэтилен устойчив к воздействию агрессивных сред. На одном из дачных участков 20.08.14г. при уборке территории был найден мусор, среди которого находилась газета «Комсомольская правда» за 25 февраля 1983 года, случайным образом завернутая в полиэтиленовую пленку (рис. 2). Газета и пленка 31 год находились на открытом воздухе, были прикрыты пластиковыми бутылками, обломками кирпичей и другого рода мусором в результате воздействия окружающей среды практически не разложились. Плёнка сохранила свою целостность. На следующем этапе исследований найденную пленку подвергли воздействию различных кислот и щелочей (рис. 3), а также воздействию излучения СВЧ в микроволновой печи на максимальной мощности 1200 ватт. При воздействии серной, соляной кислотами и щёлочью NaOH при обычных условиях никаких видимых изменений не произошло.
Одним из решений «полиэтиленовой проблемы» являются биоразлагаемые пакеты, которые по потребительским свойствам не отличаются от обычных полиэтиленовых. Биоразлагаемые пакеты при попадании в природные условия в течение 3 лет распадаются на экологически безопасные составляющие: воду, углекислый газ и биомассу, не выделяя токсинов. На данный момент многие транснациональные компании, супермаркеты, магазины частично перешли на биопакеты, популярность которых постоянно растет. Многие покупатели также выбирают биоразлагаемую упаковку.
Биоразлагаемые пакеты тоже неидеальны, но их использование, по крайней мере, для фасовки сыпучих и других продуктов является шагом на пути решения проблемы.
Рис.2. Полиэтиленовая плёнка, пролежавшая на открытом воздухе с 25 февраля 1983 года по 20. 08.2014 года
Рис. 3. Воздействие на полиэтиленовую плёнку кислотой и щёлочью
В ряде стран использование полиэтиленовых пакетов в качестве бытовой упаковки ограничено или запрещено. Для борьбы с загрязнением окружающей среды полиэтиленовыми пакетами применяются различные меры, и уже около 40 стран ввели запрет или ограничение на продажу и производство пластиковых пакетов. В настоящее время не найдено оптимального и безвредного способа утилизации полиэтилена. Сжигание и вторичная переработка использованных пакетов и плёнки экономически неоправданно уже на этапе сбора и транспортировки, а захоронение на полигонах поэтому необходимо минимизировать его использование, заменив на данном этапе альтернативными, менее вредными биоразлагаемыми пакетами или многоразовыми текстильными сумками.
Натуральный биоразлагающий материал (гидроматериал), изготавливается из возобновляемых ресурсов, таких как кукурузный крахмал и сахарный тростник [1]. Из крахмала и тростника, выделяют молочную кислоту, ее полимеризуют и превращают в полимерную смесь, которая образует экструзию. Далее готовую экструзию отправляют на выдув пленки. Преимуществом такого материала является то, что он разлагается за 30–70 дней, превращаясь в биомассу (компост). Биоразлагающийся материал с добавками (оксо-материал) — это обычный полимер, в состав которого были введены добавки-деграданты (d2w) в виде присадок. Добавки вызывают искусственное разложение материала наводу, углекислый газ и биомассу. Контролируя объем добавок, можно добиться разного срока разложения материала. Добавки используют только с первичным сырьем, за счет этого, в любой биоразлагаемый мешок или пакет можно фасовать пищевую продукцию.
Ученые продолжают разработки в области утилизации полиэтилена и уже создали специальный катализатор, помогающий пакетам быстрее разлагаться. Если добавлять в сырье при производстве пакетов немного катализатора, то можно получить те же самые привычные для нас полиэтиленовые пакеты, утилизируемые с помощью несложной переработки. А уже через год они просто превратятся в СО2 и воду.
Следует отметить заинтересованность населения в решении проблемы. В магазинах Российской Федерации появились в продаже биопакеты и экосумки отечественного производства. На прилавках магазинов появились биопакеты для мусора, экосумки, многоразовые сумки, но почти нет биоразлагаемых маленьких мешочков для пищевых продуктов, а их по статистике используется больше всего, именно они, как правило, разносятся ветром, нанося экологии непоправимый ущерб, становятся причиной гибели животных.
Литература:
- Суворова А.И, Тюкова И. С., Труфанова Е. И. Биоразлагаемые полимерные материалы на основе крахмала//. Успехи химии. — Т. 69.- Номер 5. — 2000. — С. 494–504.
