По мере того, как история о разливе химикатов на заводе Norfolk Southern в Восточной Палестине, штат Огайо, продолжает разворачиваться, мы узнаем, как это крушение товарного поезда загрязнило местные водные пути и выбросило опасные загрязняющие вещества в воздух. Люди, возвращающиеся домой, говорят о проблемах со здоровьем и мертвых домашних животных, а Агентство по охране окружающей среды теперь заставляет железнодорожную компанию платить за уборку. Хотя этот инцидент подчеркивает необходимость более безопасной транспортировки химических веществ, мы считаем, что произошедшее также является тревожным сигналом для переосмысления химии, которая питает нашу экономику.
Грузовой манифест грузового поезда показывает, что несколько вагонов содержали горючие или легковоспламеняющиеся химические вещества на основе нефти, помимо винилхлорида. Они включают бензол и бутилакрилат, которые также являются прекурсорами пластмасс и других химических веществ, а также 2-бутоксиэтанол, распространенный ингредиент средств для удаления краски и чистящих средств. Эти химические вещества включают канцерогены, мутагены, токсиканты репродуктивной системы и органов, раздражители кожи и дыхательных путей. Гибель рыбы в затронутых ручьях вызывает опасения по поводу долгосрочной безопасности питьевой воды и почвы. И ученые только начинают изучать стойкие и токсичные побочные продукты, такие как диоксины, образующиеся в результате преднамеренного возгорания пяти автоцистерн в домах и почве. Шокирует то, что официально этот груз не был классифицирован как опасный.
Если мы хотим положить конец опасным химическим инцидентам, от которых заболевают люди и экосистемы, нам необходимо решить проблему нашей зависимости от этих химических веществ и производственных процессов, необходимых для их производства. Этот крах и созданный им хаос должны подтолкнуть химиков, химическую промышленность и компании, которые полагаются на химические продукты, на создание более безопасных и более устойчивых химических веществ, процессов, материалов и продуктов.
Химикаты текущего поколения, составляющие основу нашей экономики, включая винилхлорид и бензол, были быстро разработаны, развернуты и масштабированы до 1960-х годов. Их химические процессы были построены на все более распространенных платформах, работающих на ископаемом топливе, и рассчитаны на функциональность и низкую стоимость. В качестве «отрасли промышленности» фирмы использовали эти химические вещества для создания новых продуктов и приложений, в частности, для создания пластмасс, а также для продвижения транспортных, коммуникационных и строительных технологий. Хотя законы об охране окружающей среды и гигиене труда 1970-х и 1980-х годов привели к значительному улучшению химической безопасности, то, как мы регулируем эти химические вещества, предполагает, что мы можем пользоваться преимуществами того, что перевозилось сошедшим с рельсов поездом Norfolk Southern, при этом контролируя риски. Но эти риски никогда нельзя полностью контролировать.
Крушение в Огайо было лишь одним из более чем 20 000 инцидентов, связанных с транспортировкой опасных материалов, которые происходят каждый год. По данным Счетной палаты правительства США, более 11 000 объектов в США производят, используют или хранят опасные химические вещества в количествах, которые могут нанести вред людям или окружающей среде. В среднем в год на производственных, распределительных и общественных объектах происходит 202 случайных выброса. Около четверти из них затрагивают близлежащие населенные пункты. Агентство по охране окружающей среды оценивает количественный ежегодный ущерб от химических аварий в 434 миллиона долларов в год, а потеря стоимости имущества, вызванная авариями примерно на 660 объектах с 2004 по 2019 год, составляет 39,5 миллиарда долларов. Многие из этих объектов расположены как в малообеспеченных цветных сообществах, так и в районах с опасными природными явлениями, которые, вероятно, будут усугубляться изменением климата, что увеличивает вероятность инцидентов с токсичными химическими веществами в будущем.
После нескольких крупных инцидентов с химическими веществами, включая катастрофу Union Carbide в Бхопале, Индия, в 1980-х годах, в результате которой погибли тысячи людей, возник широкий консенсус в отношении изменения стратегий управления химическими веществами, отказавшись от контроля выбросов, костюмов Tyvek, респираторов и планов аварийной очистки. Предотвращение загрязнения у источника стало национальным приоритетом после принятия Закона о предотвращении загрязнения 1990 года. Для многих ученых и инженеров предотвращение у источника означало разработку подходов к устранению опасностей, например, путем замены опасных химических веществ в производственных процессах менее опасными или перепроектирования производственных процессов и продуктов для устранения или резкого сокращения использования токсичных веществ.
К середине 1990-х годов появились концепции естественной безопасности, зеленой инженерии и зеленой химии, в которых принципы предотвращения загрязнения применялись к молекулярному и технологическому конструированию. Разнообразная группа экспертов недавно разработала определение устойчивой химии как «разработку и применение химических веществ, химических процессов и продуктов, которые приносят пользу нынешнему и будущим поколениям без вредного воздействия на людей или экосистемы». Европейский союз также разработал критерии для химических веществ, которые «безопасны и устойчивы по своей конструкции».
Объединение химиков и инженеров с учеными-медиками для лучшего понимания, оценки и устранения опасностей для окружающей среды и здоровья на этапе проектирования химических веществ и химических процессов в конечном итоге снизит опасность для рабочих, населения и потребителей, связанную с производством, транспортировкой, использованием и окончанием срока службы. химических веществ и химических продуктов. Тем не менее, несмотря на растущий интерес к устойчивой химии в исследовательских и образовательных сообществах, промышленность и правительство не полностью восприняли ее.
О переходе на более безопасные и менее опасные химические вещества и продукты легче сказать, чем сделать. Химические вещества и материалы, которые у нас есть сегодня, включая поливинилхлорид (ПВХ), основное применение винилхлорида, являются экономически эффективными, эффективными и хорошо интегрированы в глобальные цепочки поставок. Существует мало стимулов для перехода, особенно с учетом значительных затрат на исследования и разработки, пилотные испытания, капитализацию и переформулировку для интеграции новых, более безопасных химических веществ в экономику, а также мало желания кого-либо оплачивать эти дополнительные расходы.
Мы не сможем надлежащим образом решить проблемы, связанные с опасными химическими веществами, без предложения экономичных и безопасных решений. Переосмысление химических веществ, производственных процессов и материалов, питающих нашу экономику, потребует значительной координации со стороны правительства, инвестиций, сотрудничества в отрасли и значимого взаимодействия с академическими кругами и сообществами — таких же согласованных и последовательных усилий, которые создали нынешнее поколение химических веществ. Это также потребует обучения нового поколения химиков и инженеров. Инновации в химии и химических процессах имеют решающее значение для устранения опасностей, связанных с химическими веществами, но они также могут решить проблему значительного вклада отрасли в изменение климата и пластиковых отходов, которые все чаще находятся под пристальным вниманием со стороны инвестиционного сообщества и государственных органов.
У федерального правительства есть уникальная возможность продемонстрировать лидерство в продвижении устойчивой химии посредством реализации Закона об исследованиях и разработках в области устойчивой химии. И это может гарантировать, что огромные инвестиции, сделанные в производственные процессы и материалы для обезуглероживания экономики посредством Закона о снижении инфляции, также решат проблему токсичности и опасности наших нынешних химикатов и материалов. (На химическую промышленность приходится 20 процентов промышленных выбросов CO.2 Выбросы, по данным Министерства энергетики.) Исследования показывают, что такие инвестиции не только сократят миллиарды долларов, которые ежегодно обходятся нам в результате токсичных инцидентов, но и действительно принесут пользу экономике, позиционируя США как лидера инноваций и устойчивого развития.
Разработка, применение и масштабирование новых химических веществ и производственных процессов займет значительное время — вероятно, десятилетия — с учетом циклов исследований, разработок и производства. Но тем временем, чтобы избежать еще одной катастрофы в Восточной Палестине, нам необходимо усилить меры безопасности, чтобы защитить население и рабочих от таких ядовитых трагедий. Эти средства контроля безопасности включают в себя требование электронных тормозных систем, увеличение числа хорошо обученных работников, ориентированных на безопасность, и оценку рисков на объектах для принятия более безопасных вариантов, когда они доступны.
Сотни людей, подвергшихся обязательной эвакуации, в основном вернулись в свои общины, которые сейчас находятся в центре внимания масштабной операции по очистке от опасных отходов. Эти люди заслуживают немедленных действий по устранению этой катастрофы. Но для каждого сообщества, которое пострадало или может быть затронуто инцидентами с опасными химическими веществами, нам нужны долгосрочные устойчивые действия и инвестиции для предотвращения таких бедствий путем замены опасных химических веществ альтернативами, которые в принципе более безопасны в производстве, транспортировке и использовании.
Это статья с мнением и анализом, и взгляды, выраженные автором или авторами, не обязательно совпадают с мнениями Научный американец.
