Может ли чтение стать грехом?

Вырубка лесов, загрязнение окружающей среды отбеливающими средствами – вот основные обвинения, предъявляемые бумажной индустрии, несмотря на постоянно увеличивающуюся «чистоту» производства бумаги.

От дерева к бумажному листу: неизмельченные (а) и измельченные
(б) волокна еловой древесины; неотбеленное и отбеленное без применения хлора бумажное сырье (в)

Вариантов изделий из картона или бумаги известно великое множество. Это может быть и книга, напечатанная на высокосортной глянцевой бумаге, и носовой платок, и газета, и одежда, и даже мебель из картона. Вместе с тем бумага и картон занимают исключительное положение по сравнению со стеклом,
белой жестью, алюминием и другими распространенными материалами. Ведь их производят из сырья, запасы которого при уравновешенном ведении лесного хозяйства (т. е. при условии, что вырубается леса не больше, чем подрастает) не убывают, чего нельзя сказать, например, о нефти или газе. Кроме того, при устойчивом лесоводстве соблюдается баланс между потреблением и выделением диоксида углерода.

Несмотря на эти преимущества, в настоящее время вряд ли какой-нибудь другой продукт вызывает столь бурные нападки со стороны экологов: бумага виновна в исчезновении наших лесов, а необходимые для отбеливания целлюлозных волокон средства загрязняют озера и реки. Кроме того, в производстве бумаги используется еще около 3000 различных химических соединений, а действие большинства из них на окружающую среду до сих пор окончательно не установлено.

Вместе с тем потребность в бумаге кажется бесконечной, ее потребление растет ежегодно. Станет ли чтение новым «экологическим грехом»?

Действительно, в 1950-х гг. бумажное производство загрязняло, как никакое другое, воду, почву и воздух. Вблизи больших сульфат-целлюлозных фабрик в Северной Европе и Северной Америке не то что пахло – воняло зверски. Реки ниже целлюлозных и бумажных заводов были мертвы. Все нынешние достижения в области обезвреживания отходов неспособны заглушить страшные воспоминания о тех годах.

Атаки против бумажной отрасли промышленности не стихают. Они идут по двум основным направлениям:

– крупные производители целлюлозы необратимо нарушают экосистему леса;
– производство и отбеливание целлюлозы, идущей на изготовление бумаги, отравляют окружающую среду.

Для того чтобы получать высококачественную целлюлозу, по-настоящему белую бумагу, все еще применяют хлор и его соединения. При этом все больше установок, ранее работавших с использованием элементного хлора, переоборудуется применительно к менее вредному диоксиду хлора в качестве отбеливающего средства. Однако, по-видимому, пройдут еще годы, прежде чем последняя целлюлозная фабрика будет окончательно переоборудована. Вредоносные для живого мира водоемов хлорорганические соединения по-прежнему образуются, хотя и в существенно меньших количествах. Поэтому во всем мире ведутся интенсивные исследования с целью создать альтернативную технологию отбеливания целлюлозы, исключающую применение хлора и его соединений. Подобные исследования дают уже сегодня практически значимые результаты. Например, отбеливать целлюлозу помогают ферменты.

Для удовлетворения потребителей, которым нужна действительно белая бумага, применяют дополнительное отбеливание кислородом, пероксидом водорода или озоном. В новых технологических процессах не образуется никаких хлорорганических соединений, хотя со сточными водами в водоемы попадают растворимые компоненты древесины. Как показали токсикологические исследования, они могут наносить вред обитателям водоемов. Идеалом, к которому надо стремиться, является целлюлозная фабрика, вообще не имеющая сточных вод.

Прежде чем бумагу отбеливать, нужно произвести исходный материал – целлюлозу. При этом страны Центральной и Западной Европы с высокой плотностью населения практически прекратили производство высокопрочной целлюлозы, сильно загрязняющее окружающую среду.

Высокопрочная целлюлоза во всем мире производится сульфатным способом, который используется для всех сортов древесины, в том числе для высокосмолистой древесины хвойных пород. Сульфат-целлюлоза образуется в процессе кипячения древесины в растворе щелочи, содержащей сероводород. Запах тухлых яиц типичен для этого процесса, с помощью которого могут быть разложены даже богатые смолой сорта древесины, например сосновая. При этом получается прочная, вязкая целлюлоза, которая, однако, плохо отбеливается. Несмотря на все технологические усовершенствования, сероводород и другие сильно пахнущие и токсичные органические соединения серы (меркаптаны) продолжают загрязнять окружающую среду. Это заставляет размещать такие фабрики только в малонаселенных местах.

Совсем другое дело – сульфитный метод. Сульфит-целлюлозу получают при кипячении измельченной еловой древесины или древесины лиственных пород деревьев в кислом растворе бисульфита магния. Фабрики, работающие по этому методу, могут быть расположены и в густонаселенных местах, но, к сожалению, производят они менее прочную целлюлозу. С экономической точки зрения это выгодно только тогда, когда рядом с целлюлозной фабрикой находится бумагоделательная.

Поскольку сульфитная целлюлоза по сравнению с сульфатной существенно лучше отбеливается, при ее производстве удается полностью обходиться без хлора или диоксида хлора. Вполне достаточно оказывается пероксида водорода и кислорода. В Германии на полученной таким образом продукции с гордостью ставят специальный знак «ТСF» (совершенно свободная от хлора). В других странах переход на экологически чистые технологии идет не такими быстрыми темпами: им приходится вкладывать миллионные средства, чтобы перевести процесс отбеливания целлюлозы с хлора на диоксид хлора и получить право ставить на упаковках с целлюлозой знак «ЕСF» (свободна от элементного хлора).

В середине 1970-х гг. большие надежды возлагались на «органоцеллметод», суть которого заключается в расщеплении древесины на волокна с помощью метанола. Образующийся при этом лигнин выпадает в осадок и может быть использован для приготовления кормов для животных или клеев. Долгожданной безопасности производства для окружающей среды, к сожалению, пока достичь не удалось, а качество целлюлозы и приготовленной из нее бумаги оказалось недостаточно высоким. К тому же для получения совершенно белой бумаги в качестве отбеливающего средства необходимо снова использовать диоксид хлора.

Тем не менее исследования по совершенствованию этого нового технологического процесса получения целлюлозы продолжаются. Специалисты надеются не только оптимизировать процесс, но и существенно его модернизировать, что позволит получать высокопрочную, хорошо отбеливаемую без применения хлора целлюлозу. Преимущество новой технологии – возможность возвращать в процесс неорганические соединения (сульфит натрия, карбонат натрия и едкий натр), а не выбрасывать их со сточными водами.

Интересна с экологической точки зрения идея использовать получаемые из старых газет и журналов вторичные волокна, которые поставляют на бумажные фабрики как альтернативное недорогое сырье. Однако чем интенсивнее будет происходить кругооборот бумажных волокон, тем выше будут горы отходов. Они состоят преимущественно из слишком коротких и слишком слабых волокон, которые больше не могут использоваться для производства бумаги. Кроме того, в них содержатся также наполнители – прежде всего каолин (глинозем) и карбонат кальция (мел). Эти отходы не подлежат хранению, поскольку содержат более 5% органических веществ.

Все стремления использовать больше вторичных волокон в производстве бумаги приводят к увеличению количества менее ценной коротковолокнистой целлюлозы. Выход может быть один: сжигание старой бумаги, благодаря которому можно получить треть необходимой всему бумажному производству энергии.