Зміст
Вступ
1. Започаткування поліетилену, як упакування.
2. Сучасне упакування.
3. Хімічні
сполуки, що виділяються в процесі реакцій полімерів.
4. Заміна синтетичного упакування.
4.1. Альтернативне біодеградабельне
упакування.
4.2. Упакування з мікробних
біополімерів.
Висновок
Література
Вступ.
Дешевою і зручною пластиковою
продукцією сьогодні користується, імовірно, кожна людина і не замислюється над
питаннями її впливу на свій організм. Однак, при більш детальному погляді на
технічний процес виготовлення сировини, з якої роблять різні пластикові вироби,
особливо посуду для зберігання та використання продуктів харчування, її
хімічних властивостей, наука нам дає цікаві дані.
Пластикова
продукція широко розповсюджена в Україні, проте чи задумуються жителі України
про її склад та опісля використання, чи є вона безпечною. Чи знають українці про
інші продукції упакування, тобто природного походження, а не синтетичного.
1. Започаткування
поліетилену, як упакування.
Лео Бейклейд - бельгійський хімік, що жив і працював в
Америці (Нью-Йорк) в XIX столітті, першим винайшов синтетичний пластик. Із
цього винаходу почалася нова епоха масового використання зручного для людини
матеріалу. В 1998 році він продав свій винахід компанії Kodak за чималу, на той
час, суму - 1 млн. доларів США.
На початку 50-х років минулого століття
підприємець Вільям Дарт промисловим способом випустив перший у світі пластикову
склянку. Американці, а за ними та інші національності, досить швидко
пристосувалися до нового винаходу до нового винаходу, постійно розширюючи
асортименти продукції і її призначення.
2. Сучасне
упакування.
Сьогодні важко
собі представити свій побут без використання посуду із пластмаси. Напівфабрикати, великі асортименти
нарізок м'яса, ковбас, сиру, шинки та інших продуктів харчування, завчасно
заготовлені в пластикові контейнери, які забезпечують значний строк їхнього
зберігання, стали основою життя городян. Напої, розлиті в пляшки різних форм і
розмірів, сталі використатися як зручний спосіб доступності напоїв людині.
Продукцію виготовляють переважно з розповсюджених
полімерів, які надають посуду гарний зовнішній вигляд, необхідну міцність і
гнучкість, за що пластик сьогодні такий розповсюджений.
Практично на жодному виробі із пластмаси не
вказується, що при впливі на пластмасу зовнішніх факторів, таких як нагрівання
та контакт рідиною, зручні пляшки та тарілки виділяють шкідливі канцерогенні
хімічні сполуки. Більшість полімерів дуже дешеві у виготовленні, за що їх й
обрали виробники. Однак, полімери по своїх властивостях належать до отруйних
речовин і можуть спровокувати у людини досить великий список захворювань як
центральної нервової системи, так і окремих органів. У певних випадках можливі
ускладнення, які викликають інвалідність або навіть летальні випадки.
3. Хімічні сполуки, що
виділяються в процесі реакцій полімерів.
Стирол – найбільш сильно розповсюджений, оскільки є
основною сировиною у виготовленні пластикового посуду. Перебуваючи в газовому
стані викликає подразнення слизових оболонок, яке може провокувати гострі
тимчасові або хронічні запальні процеси в ротовій порожнині.
Формальдегід – канцерогенна речовина, що при
регулярному потраплянні в організм людини викликає побічні ефекти у вигляді
погіршення або втрати зору, викликає дисфункцію печінки і її цироз.
Діоксин – стійка отруйна речовина, що за своєю хімічною
формулою неймовірно швидко проникає до рецепторів живих організмів, придушує
або змінює їхню функціональну активність. Діоксин придушує здатність організму
до імунітету та приводить до порушення процесів поділу клітин, провокує
розвиток онкологічних захворювань, знижує рівень репродуктивної функції та
призводить до безплідності та імпотенції. Діоксин попадає в організм при
контакті зі шкірою, повітряно-краплинним шляхом у процесі горіння або
нагрівання. З організму практично не виводиться та накопичується роками в
жирових клітинах.
Фосген – отруйна речовина, що використовувалася в
період першої світової війни. Отрута приводить до набряку легенів, порушенню
роботи альвеол, людина задихається. Зовсім невелика кількість цієї отрути, що
потрапила в організм людини повітряним шляхом, може привести до летального
результату.
Бісфенол А – досліджений вплив цього токсину на
піддослідних тваринах. Виявлено ряд гормональних відхилень. Концентрація цієї
речовини в тілі людини більш висока, ніж у тварин.
Поліетилен, полістирол, полівінілхлорид,
поліетилентерефталат - це основні види з'єднань, використовуваних у виробництві
виробів з полімерів. Самим небезпечним є полівінілхлорид (ПВХ). Для підвищення
стійкості ПВХ у тепловому та світловому старінню в нього вводять стабілізатори.
Це з'єднання свинцю, барію, кадмію, оловоорганічні з'єднання, аміни. З метою
додання еластичності в композиції ПВХ додають ще пластифікатори, з яких
найбільш відомі - ефіри фталевої та фосфорної кислот.
Сьогодні багато іграшок експортуються з Таїланду,
Кореї, Китаю. На виробі написане «нетоксичне», що відразу як би знімає підозру.
Із часом ПВХ, з якого зроблена лялька, починає псуватися та на поверхні тріщин
утвориться речовина, по будові схожа на естроген - жіночий половий гормон.
Учені вважають, що потенційні можливості потрапляння
цієї речовини в організм небезпечно. Не всі так вважають, особливо виробники та
реалізатори дитячих іграшок. Нібито, якщо зберігати іграшки в надійних умовах
(сухе та темне місце), то можна уникнути утворення екстрогеноподібної речовини.
Для дитини «техніка безпеки» грати з такою іграшкою полягає в тому, щоб
обов'язково мити руки після контакту з лялькою. Це навряд чи для дітей
здійснено.
Деякі компоненти пластмас, які застосовують для
виготовлення оточуючих нас предметів (побутових приладів, косметики,
пакувальних матеріалів) також можуть бути небезпечні для дітей, особливо
хлопчиків. Особливе занепокоєння викликає пластифікатор DENP.
Експерименти на пацюках із цією речовиною показали
негативний вплив його на потомство - чоловіча частина потомства страждає
порушенням сперматогенезу, що позначається на їхній репродуктивній здатності.
Багато пластику, що міститься у виробах, таких як
косметика, лак для нігтів, волосся, товари для будівництва та ремонту
(наприклад, покриття для підлоги), містять фталати. Фталати відіграють роль
стабілізаторів виробів із ПВХ, у тому числі для дитячих іграшок і пакувального
матеріалу.
У США, серед дорослого населення, була виявлена висока
концентрація фталатів у жінок репродуктивного віку. Дослідження на тваринах
знову показали, що фталати здатні змінювати в організмі функцію гормонів, що
може бути причиною появи різних дефектів, що виникають при вагітності. Дія цих
хімікатів не обмежується поразкою нирок і печінки, вони можуть сприяти також
розвитку раку.
Поки ніхто не може сказати, яка кількість «пластикової
отрути» може завдавати шкоди людині, однак, поза всяким сумнівом, нічого
гарного для людини не принесуть багато виробів із пластмаси. До речі, у жодному
разі не можна купувати горілчані напої в пластмасових пляшках, оскільки
пластмаса досить швидко вступає в хімічну реакцію зі спиртом. Результати цієї
реакції згубно відображаються на здоров'ї людини. Нагадаємо, що продаж алкоголю
в пластмасовій тарі категорично заборонений. Отрутою для людини можуть стати
звичайні ручки, лінійки, пенали, у виробництві яких використовуються полімери.
Нагадаємо, що одним з улюблених розваг хлопчиськ є так звана «димовуха» - тобто
спалювання пластикових лінійок і інших предметів. Крім фосгену ПВХ містить
діоксин, що викликає рак легенів і печінки, порушує протікання психічних
процесів в організмі. Дитині досить лише один раз вдихнути повітря, що містить
продукти горіння ПВХ, щоб одержати отруєння, головний біль і інші неприємності.
Нажаль, роз'яснень таких небезпек від полімерів, дітям даються вкрай рідко.
Пластмасові канцелярські приладдя також можуть бути
небезпечними для людини, особливо дітей. Гризти свій «пишучий прилад» школярам
властиво за всіх часів. При цьому дитина поглинає не тільки мікроби з його
поверхні, але в результаті хімічної реакції між ПВХ і частками слини
звільняються речовини, які попадають у шлунок. Ці речовини, в організмі людини,
можуть спровокувати виникнення серйозних захворювань печінки, шлунка, погіршення
зору та порушити репродуктивні функції організму.
Сучасний пластик становить серйозну проблему в
екологічному масштабі. У зв'язку з вищевикладеним, з'являються повідомлення про
одержання біодеградабельних пластмас, які руйнуються за допомогою мікроорганізмів.
Такі пластмаси використовуються для виготовлення одноразового посуду та тари.
Відзначимо в цьому зв'язку, що перший біодеградабельний пластик був створений
італійською хімічною компанією «Ферузі» в 1989р. Такий пластик був зроблений з
поліетиленової тканини, що містить порожнечі, які заповнені кукурудзяним
крохмалем у кількості від 10 до 50%, Мікроорганізми руйнують пластик до оксиду
вуглецю та води протягом півроку. Пластики, засновані на крохмалі, розроблені в
Австралії та Великобританії, У Німеччині отриманий пластик на основі олії,
овочів і безпечний для середовища перебування. Почали робити біодеградабельні
пластики в США і Японії.
На Заході з 2000 року розроблена програма повної
відмови від ПВХ, у першу чергу категорично заборонене його використати при
виробництві пакувальних матеріалів дитячих товарів.
На жаль, товари із ПВХ ще довго будуть нас оточувати:
пластикові чайники, ємності для зберігання харчових продуктів, термостійкий
пластиковий посуд, пластикове пакування.
З погляду екологічної освіти, нам треба самим чітко
засвоїти та пояснювати дітям, що полімер не сама екологічно безпечна речовина
для здоров'я. Відсутність полімеру не небезпечно, однак, його наявність може
бути «причиною багатьох неприємностей для здоров'я».
Який би не був внесок полімерів у забруднення
навколишнього середовища, що власне порахувати практично неможливо, полімерні
матеріали спалювати не можна. У західній Європі, Японії та США до цього
висновку прийшли ще наприкінці минулого сторіччя.
У західних країнах дозволені до використання вироби із
ПВХ маркують. Це дає можливість збирати та утилізувати їх окремо від іншого
сміття.
Як у Росії, так і в Україні немає законодавства по
використанню виробів із ПВХ. Це означає, що в нас продукти харчування та дитячих
іграшок бувають упаковані або зроблені з досить небезпечного полімеру. Навіть
дехлоровані полімери такі як поліетилен і пропілен спалювати небезпечно. Серед
продуктів горіння таких полімерів поряд із СО і СО2, учені виявили у великій
кількості етан, етилен і їхні гомологи, ацетилен, летучі циклічні та ациклічні
вуглеводні та багато інших екологічно небезпечних продуктів. Незважаючи на те,
що в полімері немає хлору, його з'єднання також беруть участь в утворенні
діоксинів у тому випадку, якщо в смітті є хоча б сліди металів, а також
органічного та неорганічного з'єднання хлору. Вчені ряду європейських країн
показали, що в присутності металів або їхніх з'єднань, наприклад хлориду міді,
діоксини утворяться навіть при нагріванні суміші очищеного від органічних і
неорганічних солей хлору. Мідь каталізує не тільки процес хлорування іонним і
ковалентно-зв’язаним хлором, але й збирає складні поліхлоровані поліциклічні
з'єднання (біфеніли, дибензфурани та ди-бензо-n-діоксини) з елементів або
простих з'єднань. Каталізаторами подібних реакцій можуть бути метали змінної
валентності, які є аналогами міді.
Підкреслимо, що вчені однозначно довели, що якщо
вибирати зі сміття скло, метали та полімерні матеріали, то викиди діоксинів у
навколишнє середовище знижується більш ніж у десять разів.
Особливою турботою держави повинна бути проблема
утилізації побутових відходів з полімерів, що повинна проводитися на
спеціальних переробних заводах з екологічною безпекою збереження середовища,
особливо жилою зони людей.
Помітимо, однак, що вітчизняні санітарні правила
захисту житла від хімії лишилися старі, правила з минулого століття, коли не
було проблеми переробки полімерів. Це означає, що ми повинні не очікуючи
прийняття офіційних санітарно-гігієнічних правил, проводити обґрунтовану
турботу по максимальне забезпечення санітарних зон середовища перебування
людини від будь-яких дій з побутовими відходами з полімерів (зберігання,
утилізації та переробки). На жаль, практично наші санітарно-епідеміологічні
служби в країні тільки формально дотримуються старих нормативів і не беруть на
себе відповідальність за дотримання людиною сучасних правил екології середовища
перебування.
4. Заміна
синтетичного упакування.
4.1. Альтернативне біодеградабельне упакування.
В світі вже давно є розроблено багато видів
екологічного упакування. Таке упакування є біологічного походження, тому воно
біодеградабельне, тобто розкладається мікроорганізмами за короткий час і не
забруднює довкілля. Такі кульки можна придбати наприклад в супермаркетах
сусідньої Польщі.
В природі нема неекологічних матеріалів, якщо мікроб
чи рослина утворили якийсь полімер, то вони це зробили для того, щоб потім його
використати, на запас. Отже, якщо цей мікробний полімер попаде в ґрунт – мікроби
швидко його утилізують.
Пляшки рослинного походження компанії Pepsi.
Компанія Pepsi планує з 2012р. упакувати свій газований напій в
тару рослинного походження.
Нова «зелена» пляшка складається з лушпиння просу,
кори сосни, листя кукурудзи. Планується випробувати шкірку апельсинів, лушпиння
вівса і картопляне лушпиння. Сировиною для створення пляшок послужать відходи
численних харчових виробництв компанії Pepsi. Як відомо, вона виробляє не тільки
солодку газовану воду. Нова тара буде коштувати стільки ж, скільки і пластикова.
Частково рослинне упакування компанії Coca-Cola.
Компанія Coca-Cola зараз
виробляє тару, яка на 30% складається з рослинної речовини. Експерти компанії
заявили, що повна відмова від використання нафтопродуктів стане можливим лише
через кілька років. Основний аргумент виправдання Coca-Cola, їх
використанню до сих пір пластику, є можливість переробки бутилок. В цьому разі
проблема відходів зникає.
Упакування з ПМК.
ПМК – полі молочна кислота, полі лактат –
біодеградабельна пластмаса. Бутилка з ПМК при компостування розкладається за 80
днів! При зброджуванні мікроорганізмами кукурудзяного крохмалю, пшеничного
цукру отримують мономери цього біополімеру – молочну кислоту (лактат), та
утворені гранули сплавляють.
Таке упакування вже виготовляє фірма Nature Works, що
розташована в США (штат Небраска).
В 2002 році виготовили – 70 тисяч тонн полі лактату.
В 2003 році – 140 тисяч тонн полі лактату.
В 2007 році – 500 тисяч тонн.
Цей великий прорив виробництва біополімерів.
Виробництво найбільш крупнотонажного нафтохімічного полімеру – поліетилену – у
всьому світі в рік складає 22 млн. тонн. А також ПМК виготовляють плівкове
упакування для харчових продуктів.
4.2. Упакування з мікробних біополімерів.
Ряд мікроорганізмів в процесі свого життя синтезує
собі про запас біополімери. Виявили, що кілька з них придатні і для упакування.
Упакування з біополімеру пулулану
Дріжджеподібні
гриби Aureobasidium pullulans виділяють назовні своїх клітин біополімер пуллулан. З
пуллулану виготовляють плівки для герметичної упаковки харчових продуктів.
Пуллулан – це полісахаридний полімер, що складається з альфа-мальтотріоз. Пуллулан має унікальну властивість, яка не
характерна іншим полісахаридам – якщо висушити 10-15% розчин пуллулану на
гладенькій поверхні – утворюються плівки, які є водорозчинні. Тобто,
пуллулановими плівками можна герметично упаковувати харчові продукти, і навіть
разом з ними варити в посуді, бо вони розчинні, це цукри. Ці плівки не
засмічують довкілля, оскільки підлягають біологічному розкладу. Пуллулан досить
дорогий, тому широко не використовується. Зараз ведуться дослідження в різних
країнах світу як здешевити виробництво пуллулану.
Висновок:
Більшість полімерів дуже дешеві у виготовленні,
за що їх й обрали виробники. Однак, полімери по своїх властивостях належать до
отруйних речовин і можуть спровокувати у людини досить великий список
захворювань як центральної нервової системи, так і окремих органів. У певних
випадках можливі ускладнення, які викликають інвалідність або навіть летальні
випадки. Через свою необізнаність, люди страждають. Важливу роль відіграє
сьогодні екологічна освіта та освіта людей щодо ролі полімерів у нашому житті. Будемо
сподіватися, що ця практична робота якоюсь мірою проінформує людей про
важливість цієї проблеми. Отже, варто бути проінформованим, про кращі
технології не шкідливі для людини, і звичайно ж навколишнього середовища.
Немає коментарів:
Дописати коментар