Санитарно-гигиенические и экологические аспекты использования ЛКМ в строительстве

В июне 2009 года в Минске прошел II международный отраслевой форум «Современные лакокрасочные материалы в Республике Беларусь: новые материалы – потребителю, архитектору, торговле». Ниже дано изложение письменной версии сообщения, которое предоставил организаторам форума Александр ПАНАСЮГИН, заведующий лабораторией Белорусского национального технического университета. Это сообщение посвящено тенденциям применения растворителей различных классов в период с 2004 по 2008 год в контексте изменения технологических подходов в строительстве и законодательства в санитарно-гигиенической и экологической сфере.

Сегодня ни один строительный проект не может обойтись только применением цемента, железобетонных конструкций и кирпича. В соответствии с предъявляемыми требованиями к качеству внутренней и внешней отделки зданий и сооружений возникает потребность в использовании лакокрасочных материалов различного назначения.

Весь спектр этих материалов предполагает использование различных органических растворителей, применение которых, помимо сугубо технологических аспектов (скорость сушки, прочность адгезии к обрабатываемой поверхности, стабильность при хранении и т.д.), влечет за собой необходимость оценки вреда, наносимого производственному персоналу, а также окружающей среде, в первую очередь воздушному бассейну. С одной стороны, территориальные органы Минздрава контролируют концентрации вредных веществ на границе санитарно-защитной зоны и в воздухе рабочей зоны для обеспечения здоровья населения. С другой стороны, охрана атмосферного воздуха возложена на Минприроды и регулируется природоохранным законодательством, в том числе путем взимания экологического налога. Оба аспекта с точки зрения законодательства сводятся к работе предприятия в рамках полученного разрешения на выброс загрязняющих веществ в атмосферу, в том числе и органических растворителей летучей части различных материалов, используемых в строительстве.

Исследуя данную задачу, сотрудники БНТУ и, в частности, лаборатории НИИЛОГАЗ университета провели работа по сбору и обобщению исходных данных, проведению натурных испытаний с целью выявления количественного и качественного состава газовых выбросов, образующихся при использовании лакокрасочных материалов. В результате этого изданы нормативные документы: Методика расчета выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух при использовании лакокрасочных материалов, 02126-2000; Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух при использовании лакокрасочных материалов, РД 0212.5-2002. Вместе с тем, для новых материалов, используемых в Беларуси субъектами хозяйствования, лаборатория НИИЛОГАЗ продолжает исследования количественного и качественного состава газовых выбросов, образующихся при использовании лакокрасочных материалов, не включенных в нормы.

Целью данной работы стало обобщение накопленных данных и определение тенденций использования органических растворителей в 2004–2008 годах. При рассмотрении данного вопроса было решено остановиться на следующих моментах:

– определить основные классы растворителей, используемых в лакокрасочных материалах при проведении строительных работ;
– проследить динамику применения основных классов растворителей, используемых в строительных лакокрасочных материалах за 2004–2008 годы, а также динамику применения отдельных растворителей в своем классе;
– выявить влияние изменения предельно-допустимых концентраций, ПДК, для отдельных растворителей на применимость в составе летучей части лакокрасочных материалов с точки зрения изменения санитарно-гигиенического и экологического законодательства.

Все растворители разделены на семь групп: спирты, кетоны, эфиры уксусной кислоты, ароматические углеводороды, технические смеси и прочие вещества, которые встречаются эпизодически. В качестве критерия оценки взята частота применения тех или иных веществ в составе летучей части различных материалов. Соотношение между группами растворителей для рассматриваемого периода представлено на рисунке 1, а соответствующая динамика – на рисунке 2.

Как видно, для большинства групп прослеживаются явные изменения. Так, использование технических смесей уменьшилось с 4,3 процента до 0,7 процента, кетонов – с 22,3 процента до 18,3 процента, эфиров уксусной кислоты – с 34,5 процента до 25,9 процента, в то же время для ароматических углеводородов произошло увеличение с 22,9 процента до 43,8 процента.

Отдельного внимания заслуживает использование тех или иных соединений внутри классов в рассматриваемый промежуток времени. Так, для спиртов характерно снижение использования легколетучих представителей класса и увеличение менее летучих – рисунок 3. Кроме того, если позволяет технологический цикл, производители стремятся заменять те вещества, которые имеют низкие значения ПДК на спирты с более высоким ПДК, например, на изо-пропиловый – см. таблицу. Снижение применения этилового спирта обусловлено в первую очередь изменением таможенного законодательства Беларуси, связанного с ужесточением правил ввоза спиртосодержащих материалов.

Для кетонов характерно постепенное повышение использования метилэтилкетона, доля которого в составе группы выросла с 19,8 процента до 53,1 процента – рисунок 4. Возможно, отказ от использования ацетона связан с применением новых решений, требующих более длительного процесса сушки, обеспечиваемого наличием метилэтилкетоном.

Для эфиров уксусной кислоты характерно постепенное повышение использования бутилацетата, доля которого в составе группы выросла с 19,8 процента до 76,0 процента – рисунок 5. Данная тенденция связана со снижением ПДК для этилацетата с 0,1 до 0,02 мг/м3, что явилось следствием увеличения его концентрации относительно ПДК на границах санитарно-защитной зоны. Предприятия, выбросы которых ранее успешно рассеивались, столкнулись с требованием природо- и здравоохранительных органов уменьшить выбросы для достижения нового уровня ПДК, что и послужило поводом к переходу на использование лакокрасочных материалов, содержащих этилацетат в минимальных количествах.

Наиболее заметные изменения произошли при использовании ароматических углеводородов. Из представленных на рисунке 6 данных видно, что использование бензола практически минимизировано, применение ксилолов снизилось, в то же время возросло применение толуола. Вероятно, данное обстоятельство связано в первую очередь с технологическими аспектами, так как ПДК указанных веществ имеют более низкие значения, чем у толуола и ксилола.

В целом не претерпело сильных изменений использование технических смесей – рисунок 7. Однако из-за сильных различий в количественном и качественном составе технических смесей был принят ряд нормативно-технических документов, регламентирующих порядок расчета их состава, который включает в себя следующие классы соединений: углеводороды предельные С1-С10, непредельные углеводороды, углеводороды ациклические и производные бензола.

Таким образом, приведенные выше данные позволяют определить наметившиеся в последнее время подходы к применению в различной лакокрасочной продукции растворителей, используемых при проведении строительных работ:

– использование растворителей при возможности их замены на соединения с более высокими значениями ПДК, если позволяет технологический цикл; – отказ от применения канцерогенов, таких как бензол;
– отказ от использования озоноразрушающих веществ, таких как фреоны и хлорбензол.

Подготовил Дмитрий ЖУКОВ