Etileno oksido emisijų apžvalga

1. Įvadas

 

Etileno oksidas (EtO) ilgą laiką vaidina svarbų vaidmenį pramonėje ir medicinoje, yra pagrindinė daugelio cheminių produktų žaliava ir pagrindinės dujos, plačiai naudojamos medicinos prietaisų ir karščiui {0}jautrių medžiagų sterilizavimui. Tačiau mokslo bendruomenei įgyjant gilesnį supratimą apie pavojų sveikatai ir aplinkai, vyriausybinės reguliavimo agentūros, bendruomenės grupės ir pramonė vis labiau susirūpinę dėl EtO išmetimo ir naudojimo. ITRC (Tarpvalstybinė technologijų ir reguliavimo taryba) naujai išleistose etileno oksido emisijos gairėse visuomenei ir pramonei pateikiamas išsamus mokslinis aiškinimas ir reguliavimo sistema, sistemingai aprašoma EtO gamyba, naudojimas, emisijų kontrolė ir rizikos valdymas.

Šis straipsnis suteiks skaitytojams išsamų supratimą apie šią prieštaringą, tačiau nepaneigiamą cheminę medžiagą, atsižvelgiant į jos pagrindines savybes, naudojimą, pavojų sveikatai, elgesį aplinkai ir emisijas, reguliavimo politiką, pramonės iššūkius ir ateities tendencijas.

 

2. EtO pagrindinė apžvalga: naudojimas, savybės ir gamyba

 

Etileno oksidas (EtO) yra bespalvės, degios ir labai reaktyvios dujos, esančios aplinkos ore dujinės formos. Jis gali būti randamas natūraliuose atmosferos pėdsakuose (pvz., tam tikrų mikroorganizmų medžiagų apykaitos produktuose) arba susidaro pramoninių procesų metu. Dėl savo reaktyvios epoksido struktūros EtO gali reaguoti su biomolekulėmis ir yra plačiai naudojamas pramonėje, žemės ūkyje ir medicinos srityje.

Pramonėje pagrindiniai EtO naudojimo būdai yra, bet neapsiribojant:

Kaip pagrindinė cheminė žaliava, naudojama gaminant įvairius cheminius tarpinius produktus, tokius kaip etilenglikolis, etoksilinančios medžiagos, aktyviosios paviršiaus medžiagos ir polieterio polioliai;

Tai svarbi žaliava gaminant kasdienio vartojimo prekes, tokias kaip automobiliai, tekstilė, valymo priemonės ir plastikiniai gaminiai;

Mažais kiekiais jis naudojamas maisto (pvz., prieskonių ir džiovintų maisto produktų) ir kosmetikos gaminių fumigacijai ir sterilizavimui;

Jis plačiai naudojamas medicinos pramonėje kaip dujinė sterilizavimo priemonė šilumai{0}}jautriuose medicinos prietaisuose ir vienkartiniuose instrumentuose.

Skaičiuojama, kad pasaulinė EtO gamyba yra labai didelė, vien JAV gamybos pajėgumai siekia milijonus tonų. Dauguma EtO yra naudojamas kaip cheminis tarpinis produktas, santykinai nedidelė dalis naudojama sterilizavimui ir fumigacijai, tačiau jo taikymo vertė medicinos ir specialaus sterilizavimo rinkose yra labai didelė.

 

3. Rizikos sveikatai vertinimas: EtO ir kancerogeniškumas

 

Pagrindinis ginčas dėl EtO kyla dėl galimo pavojaus žmonių sveikatai. Autoritetingos agentūros, tokios kaip JAV EPA, PSO ir JAV sveikatos ir žmogiškųjų paslaugų departamentas, priskyrė EtO kaip kancerogeną žmonėms ir nurodė įkvėpimą kaip pagrindinį poveikio būdą. Ilgalaikis didelės EtO koncentracijos{2}}buvimas gali padidinti įvairių vėžio formų, įskaitant leukemiją ir limfomą, riziką.

Ilgalaikis{0}}dujų poveikis neapsiriboja pramonine aplinka. Gali būti paveiktos bendruomenės, gyvenančios netoli EtO išmetimo šaltinių, darbuotojai, dirbantys sterilizavimo patalpose, ir net kai kurie medicinos darbuotojai, atliekantys nedidelio masto sterilizaciją. EtO ore skaidosi palyginti lėtai, o jo pusinės eliminacijos laikas atmosferoje gali trukti kelis mėnesius, o tai reiškia, kad išsiskiriantis EtO gali likti suspenduotas ore ir išsklaidytas vėjo ilgą laiką.

Be to, ErO2 gali trumpam{1}}dirginti akis, odą ir kvėpavimo sistemą. Nors mažai tikėtina, kad EtO2 liks maiste ar vandenyje aplinkoje, ore esančio poveikio rizika tebėra didelė problema.

 

4. Elgesys aplinkoje: sklaidos, degradacijos ir emisijos keliai

 

Aplinkosaugos požiūriu EtO2 daugiausia egzistuoja ore dujinio pavidalo. Jis gali būti gabenamas oru ir dalyvauti įvairiose skilimo reakcijose, tokiose kaip oksidacija su atmosferos hidroksilo radikalais, galiausiai suyra į gana nekenksmingas medžiagas, tokias kaip anglies dioksidas ir vanduo. Duomenys rodo, kad EtO2 skilimo laikas atmosferoje gali svyruoti nuo kelių mėnesių iki metų.

Be to, EtO2 taip pat gali būti skaidomas vandenyje per hidrolizę ir reakcijas su anijonais, tačiau didelis jo lakumas reiškia, kad į vandens telkinius patekęs EtO2 greitai išgaruos atgal į orą. Dirvožemyje esantis EtO2 taip pat linkęs išgaruoti, migruoti arba skaidytis veikiant mikrobams.

Nepaisant to, EtO2 išmetimas iš pramoninių procesų -dėl kaminų išmetimo ar nuotėkio iš chemijos gamyklų, ar sterilizavimo įrenginių eksploatavimo-kelia potencialų pavojų supančiai oro aplinkai. Todėl efektyvus EtO emisijų kontrolė ir stebėjimas yra pagrindinis dabartinės pramonės technologijų ir reguliavimo akcentas.

 

5. Reguliavimo sistema: griežtesnė politika ir pramonės reikalavimai

 

Siekdamos išspręsti galimą EtO pavojų sveikatai, daugelis pasaulio šalių ir regionų nuolat stiprina savo reguliavimo standartus, ypač oro taršos ir visuomenės sveikatos rizikos kontrolės srityje. JAV EPA pagal Švaraus oro aktą įtraukė EtO kaip vieną iš 188 pavojingų oro teršalų ir nuolat stebi emisijas per duomenų sistemas, tokias kaip toksinių medžiagų išleidimo inventorius (TRI) ir Nacionalinis išmetamųjų teršalų inventorius (NEI).

Be to, pagal dabartinius JAV išmetamųjų teršalų standartus reikalaujama, kad išmetamųjų teršalų kiekiui kontroliuoti būtų naudojamas didelis ir vidutinis -dydis EtO-, naudojant maksimaliai prieinamos kontrolės technologiją (MACT). Mažesni šaltiniai taip pat turi naudoti bendrai prieinamas valdymo technologijas (MACT), kad sumažintų nepastovus išmetamųjų teršalų kiekį. Pastaraisiais metais EPA stengėsi peržiūrėti šiuos standartus, siekdama dar labiau apriboti emisijas ir pagerinti aplinkos bei visuomenės sveikatos apsaugą.

Kiti reglamentai, pvz., Federalinis pesticidų, fungicidų ir rodenticidų įstatymas (FIFRA), taip pat pateikia konkrečias gaires, kaip naudoti EtO kaip sterilizavimo priemonę. Tai reiškia, kad komercinis EtO naudojimas apima atitikties reikalavimus keliais reguliavimo lygmenimis.

 

6. Stebėjimo ir duomenų analizės iššūkiai

 

Praktiniame EtO aplinkos monitoringe kyla daug techninių iššūkių. Prieš surenkant ir analizuojant EtO gali suirti arba reaguoti su talpyklos sienelėmis, todėl gali atsirasti klaidingai neigiamų / klaidingai teigiamų klaidų, todėl reikia tiksliai interpretuoti duomenis. Todėl reguliavimo agentūros skatina griežtą duomenų patvirtinimą atrankos ir analizės metu, atsižvelgdamos į įvairius instrumentų ir metodologinius paklaidas.

Šie techniniai iššūkiai paskatino pramonę ištirti pažangesnius ir patikimesnius aplinkos stebėjimo metodus, kad būtų galima tiksliau įvertinti EtO emisijų poveikį visuomenės sveikatai ir aplinkai.

 

7. Bendruomenės rūpestis ir aplinkos teisingumas

 

Kadangi EtO emisijos gali turėti įtakos aplinkinių gyventojų, ypač pažeidžiamų grupių, sveikatai, JAV ir kitų šalių aplinkosaugos teisingumo organizacijos išreiškė susirūpinimą dėl oro kokybės bendruomenėse, esančiose šalia tikslinių objektų. EtO emisijų klausimas yra ne tik ekologinė ir aplinkosaugos problema, bet ir socialinio teisingumo bei rizikos sveikatai paskirstymo klausimas.

Todėl valstybės ir vietos valdžios institucijos, formuluodamos reguliavimo strategijas, turi atsižvelgti į bendruomenės ypatumus ir gyventojų nuomones, siekdamos užtikrinti, kad būtų visapusiškai atsižvelgta į nukentėjusių grupių sveikatos teises.

 

8. Pramonės iššūkiai ir ateities tendencijos

 

Šiuo metu EtO išlieka nepakeičiamas medicinos prietaisų sterilizavime ir cheminių žaliavų gamyboje. Tačiau, kalbant apie sterilizavimo procesus, pramonė pradeda sutelkti dėmesį į kitas alternatyvias technologijas, tokias kaip radiacinė sterilizacija ir sterilizacija drėgnu karščiu, kad sumažintų priklausomybę nuo EtO. Tačiau dėl riboto šių alternatyvų suderinamumo su tam tikromis medžiagomis EtO bus toliau naudojamas profesionalių medicinos prietaisų sterilizavimo srityje.

Tuo tarpu dėl vis griežtesnių aplinkosaugos taisyklių, tobulėjant technologinėms naujovėms ir didėjant visuomenės sveikatos sąmoningumui, EtO išmetamųjų teršalų kontrolės technologijos ir rizikos valdymo sistemos bus toliau atnaujinamos. Kaip sumažinti poveikio visuomenei riziką, kartu užtikrinant gaminių kokybę ir saugą, ateityje taps itin svarbiu pramonės klausimu.

 

9. Išvada

 

Etileno oksido pramoninio naudojimo vertė ir pavojus sveikatai visada egzistavo. Naujausiose ITRC rekomendacijose dėl EtO emisijų vyriausybėms, pramonei, mokslinių tyrimų institucijoms ir bendruomenės suinteresuotosioms šalims pateikiami išsamūs moksliniai įrodymai, reguliavimo sistemos ir informacijos apie riziką ištekliai. Didėjant reguliavimo kontrolei, tobulėjant aplinkosaugos technologijoms ir patobulinus rizikos valdymą pačioje pramonėje, EtO naudojimas ir kontrolė palaipsniui pereis prie skaidresnės, kontroliuojamos ir saugesnės ateities.