Раздел 5. Загрязнения окружающей среды

Загрязнение природной среды - это внесение в ту или иную экологическую систему не свойственных ей живых или неживых компонентов или структурных изменений, прерывающих круговорот веществ, их ассимиляцию, в результате чего данная система разрушается.

Загрязнение природной среды бывает в результате естественных причин и в результате хозяйственной деятельности. В первом случае это наводнение, извержения вулканов, пожары лесов, селевые потоки и т.д. Во втором, намеренное и непреднамеренное изменение природной среды, вследствие хозяйственной деятельности (строительство городов, дорог, предприятий по добыче полезных ископаемых и т.п.) с совокупным воздействием нескольких загрязнителей (химических, физических, биологических и т.д.).

Различают следующие виды загрязнений экологических систем:

1. Ингредиентное загрязнение:

а) неорганическое (минеральное), например, продукты сгорания топлива, отходы химических производств и т.д.,

б) органическое, например, пестициды и т.д.

2. Энергетическое – шумовое, тепловое, световое, радиационное, электромагнитное загрязнения;

3. Биоценотическое – различные формы дискомфорта, нарушение баланса популяций живых организмов;

4. Деструктивное загрязнение – вырубка лесов, эрозия почв, зарегулирование рек и превращение проточных водоемов в застойные, урбанизация населенных пунктов, дорожное строительство, степные и т.п.

Загрязнения, обусловленные хозяйственной деятельностью человека классифицируют по следующим видам: механическое, химическое, биологическое, осмофорное, шумовое, вибрационное, электромагнитное, тепловое, световое и радиоактивное.

5.1. Механическое загрязнение

К этому виду загрязнения относятся в основном отходы человеческой деятельности: строительный и бытовой мусор, полимерные материалы в виде разного вида упаковок и тары, твердые отходы промышленного производства (стружка, окалина, опилки и т.п.), отработанные автопокрышки, автомобили, механизмы, устройства, жидкие стоки, аэрозоли и т.д.

Все отходы делятся на отходы производства и отходы потребления.

По агрегатному состоянию отходы делятся на жидкие, твердые и газообразные.

По степени влияния на окружающую среду отходы условно подразделяют на безвредные для живых организмов, в том числе и человека и токсичные, т.е. вредные.

Жизнедеятельность городов, особенно крупных, сел, рабочих поселков, деревень, садово-огородных обществ порождает огромное количество свалок. Твердые бытовые отходы (ТБО) и их переработка головная боль администраций всех уровней. В развитых странах до 7 % промышленных отходов поступает на вторичное использование, в России об этом только думают. Ежегодный мировой прирост ТБО составляет ~ 3 % , а в некоторых странах, например, США, Японии, Китае он достигает 10%.

Основными способами переработки ТБО являются захоронение и термический метод (пока только сжигание). Кроме того, в мировой практике применяют биотехнологические методы как с получением биогаза, так и удобрений или биотоплива. При этом степень сортировки (предварительной и конечной) с получением ценных продуктов для вторичного использования является основным экономическим показателем при оценке переработки ТБО для быстрой окупаемости строительства предприятий по их утилизации.

Мировой опыт показывает, что только Франция и Япония широко используют сжигание, остальные – большой частью полигоны. Конечно, сжигание уменьшает объемы отходов почти в 10 раз, дает дополнительную энергию, но производит золу, которую необходимо захоранивать, что также является загрязнением среды.

Для захоронения 1 тонны ТБО требуется порядка 3 м² площади, поэтому свалки занимают во всем мире сотни тысяч гектаров земель, практически выведенных из сельскохозяйственного оборота.

Полигоны для захоронения ТБО являются строительными сооружениями, которые проектируют и строят как ответственные объекты, обеспечивающие инженерную защиту окружающей среды от загрязнений даже в аварийных ситуациях.

Современные полигоны ТБО после рекультивации позволяют возводить на них даже зоны отдыха, как это сделано, например, в Барселоне. В последние после сортировки во многих странах производят прессование отходов, что резко уменьшает объем ТБО и повышает вместимость полигонов. Экономический анализ показал, что мусоросжигательные заводы более капиталоемкие, чем полигоны ТБО, особенно, если на полигоны поступает зола с этих заводов.

Ученые многих стран считают, что для решения проблемы наиболее перспективными методами утилизации ТБО после их сортировки являются биотехнические методы.

Огромную проблему составляют промышленные отходы производства – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Они могут быть безвозвратными (технологические потери: улетучивание, угар, усушка) и возвратными. К ним следует причислить отходы производственного потребления – непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и «списанные» в установленном порядке машины, оборудование, инструменты, приборы и т.п. Они могут быть сельскохозяйственными, бытовыми и другими. К обоим этим видам отходов нужно отнести медикаментозные, химические, высокотоксичные и радиоактивные.

В России отходы по степени вредности и опасности делятся на 4 класса, в европейских странах принято деление на три класса.

К опасным (токсичным) отходам относят отходы, способные вызывать отравления или иное поражение живых существ. Это прежде всего неиспользованные ядохимикаты сельскохозяйственного назначения, промышленные канцерогены и мутагены. В США даже среди ТБО около 40 % относят к особо опасным, в Венгрии – 34 %, во Франции – 6 %, в Италии и Японии всего – 0,3 %. В России выделяют из ТБО 10 % особо опасных.

Основная часть опасных отходов складируется или захоранивается, в том числе и затапливается в море. Обезвреживанию с предварительной обработкой, сжиганию и вторичной переработке подвергается наибольшая часть опасных отходов.

До принятия Конвенции о запрещении захоронения радиоактивных отходов в морях и океанах западноевропейскими странами в океанских водах было затоплено более 35 млн ГБк радиоактивных отходов в контейнерах, основная часть этого количества приходится на долю Великобритании - 76 %.

В настоящее время страны Европы производят захоронение высокотоксичных и радиоактивных отходов в подземном пространстве. В Германии, например, высокоактивные отходы помещают в соляной купол, расположенный вблизи Ганновера.

Недостаточное внимание в России, а также в странах, где высокий уровень использования агротехники, уделяется вопросам обезвреживанию пришедших в негодность десятков тысяч тонн пестицидов, инсектицидов, гербицидов и т.п.

В регионах и городах с развитой системой предприятий и учреждений медицинского профиля накапливаются чрезвычайно сложные по составу отходы, относящиеся к классам опасных отходов. Сложность обращения с «медикаментозными» и «больничными» отходами заключается в том, что в них наряду с огромным числом химических соединений сложных структур, обладающих эффектом суммации, входят биологические объекты, в том числе инфекционные. Это затрудняет, а иногда делает невозможным сортировку отходов. Неорганизованное складирование, спорадическое сжигание на свалках (полигонах) таких отходов сопровождается образованием вторичных токсикантов, которые могут быть гораздо опаснее исходных соединений (полихлорвиниловые бифенилы, диоксины, бензофураны и др.).