Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых"

Кафедра Экологии

Доклад на тему: "Экологическая проблема: отходы"

Выполнил:

Стр. гр. ИСТ-110

Киселев М.Г.

Владимир 2013

Отходы - это одна из основных современных экологических проблем, которая несет в себе потенциальную опасность для здоровья людей, а также опасность для окружающей природной среды. Во многих странах до сих пор существует проблема недопонимания всей серьезности проблемы твердых бытовых отходов, в связи с чем, нет строго регламента, а также необходимых нормативно-правовых актов, регулирующих вопросы, связанные с отходами и мусором.

Серьезность проблемы отходов раньше не была столь заметна. Природа до определенного времени справлялась с переработкой отходов сама, но технический прогресс человечества сыграл важную роль в этом моменте. Появились новые материалы, разложение или переработка, которых естественным путем может длиться не одну сотню лет, а такие антропогенные нагрузки природе уже не под силу. Да, и немало важный фактор - это современный объем, производимых отходов. Он просто огромен. Но сегодня отходы и мусор можно рассматривать, как сырье. Их можно перерабатывать и повторно использовать. На каждого городского жителя, примерно, приходится от 500 до 800 кг отходов за год. В некоторых странах до 1000 кг. И это число все время растет.

Современные мусоросжигающие и мусороперерабатывающие заводы со всем своим арсеналом - это своего рода целая индустрия переработки и утилизации твердых бытовых отходов городского населения.

Какие бывают отходы?

Бытовые или коммунальные - огромное множество жидких и твердых отходов, выбрасываемых человеком, а также образующихся в результате жизнедеятельности человека. Это могут быть испорченные или просроченные продукты питания, лекарственные препараты, бытовые предметы и прочий мусор.

Промышленные - сырьевые остатки, которые образовались в результате производства какой либо продукции, производственных работ и утратили свои свойства полностью или частично. Промышленные отходы могут быть жидкими и твердыми. Твердые промышленные отходы: металлы и сплавы, древесина, пластмассы, пыль, пенополиуретаны, пенополистиролы, полиэтилены и прочий мусор. Жидкие промышленные отходы: сточные воды различной степени загрязненности и их осадки.

Сельскохозяйственные - любые отходы, образующиеся в результате сельскохозяйственной деятельности: навоз, гнилая или непригодная для использования солома, сено, остатки силосных ям, испорченный или непригодный комбикорм и жидкие корма.

Строительные - появляются в результате производства строительных и отделочных материалов (лакокрасочных, теплоизоляционных и т.д.), при строительстве зданий и сооружений, а также при проведении монтажных, отделочных, облицовочных и ремонтных работ. Строительными отходами (как твердыми, так и жидкими) могут быть просроченные, непригодные для использования, бракованные, лишние, сломанные и имеющие дефекты товары и материалы: металлопрофиль, металлические и капроновые трубы, гипсокартонные, гипсоволокнистые, цементно-стружечные и прочие листы. Кроме того, различная строительная химия (лаки, краски, клеи, растворители, противоморозные, противогрибковые и защитные добавки и средства).

Радиоактивные отходы - производство и применение различных радиоактивных материалов и веществ.

Промышленные и сельскохозяйственные отходы принято называть отходами производства или производственными отходами. Как правило, это токсичные и нетоксичные отходы и мусор.

Токсичные - отходы, которые могут воздействовать на живое существо поражающе или отравляюще. На территории России находится огромное количество токсичных отходов. Они занимают большие площади хранения. Наиболее загрязненным отходами является Уральский регион. Примерно около 40 миллиардов тонн различных отходов накопилось в Свердловской области. Каждый год образуется от 150 до 170 миллионов тонн отходов, часть которых является токсичными. Лишь малая часть этих отходов подвергается утилизации и обезвреживанию. Происходит сильная нагрузка на окружающую природную среду, что представляет опасность для многомиллионного населения.

Планету буквально заполонили мусором. Твердые бытовые отходы разнообразны: древесина, картон и бумага, текстиль, кожа и кости, резина и металлы, камни, стекло и пластмассы. Гниющий мусор является благоприятной средой для множества микроорганизмов, которые могут вызывать инфекции и заболевания.

По-своему опасны пластмассы. Они не подвергаются разрушению в течение продолжительного периода времени. Пластмассы могут пролежать в земле десятки, а некоторые виды и сотни лет. Более миллиона тонн полиэтилена тратится на одноразовую упаковку. Каждый год в Европе миллионы тонн пластмассовых отходов оказывается в мусоре.

Существуют инновационные методы получения из отходов пластмассовых изделий и материалов получать дизельное топливо и бензин. Этот метод разработан японскими учеными. Данная технология позволяет получать из 10 кг пластмассовых отходов до 5 литров дизельного топлива или бензина. Подобными методами можно приобрести не только экономическую выгоду, но снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду. отходный экологический безотходный

Использование в качестве сырья отходов и мусора позволяет более рационально применять природные ресурсы и снижать вредные выбросы в атмосферу и сбросы сточных вод. Например, используя в качестве сырья для производства бумаги макулатуры, можно сократить вредные выбросы в воздух на 70-80%, загрязнение водных объектов на 30-35%, по сравнению с применением первичного сырья. Около четырех кубических метра древесины можно сэкономить, используя одну тонну макулатуры. Таким образом, сохраняются тысячи гектар лесных угодий, которые в свою очередь работают на очищение атмосферного воздуха от углекислого газа. Избежать экологической катастрофы и истощения природных ресурсов можно и нужно. В Англии устанавливаются ящики для сбора старых, прочитанных газет, куда население бросает газеты, и они отправляются на переработку.

Сбор макулатуры, процесс не самый важный в цепочке производства материалов из вторичного сырья. Заводы должны быть оснащены всеми необходимыми производственными установками. В России данная отрасль слабо развита. Чтобы получить газетную бумагу из вторсырья, необходимо удаление краски, очищение массы и ее отбеливание. Процесс довольно непростой и не дешевый. А все экономически невыгодные процессы в России, заканчиваются еще, не успев начаться.

Московское производственное предприятие «Промотходы», имеет в своем арсенале оборудование по переработке макулатуры в утеплитель. В Европе, теплоизоляционный материал из макулатуры, начали делать уже давно. Так называемая эковата (теплоизоляция), приобрела популярность не только у строителей, но и у рядового покупателя. Это экологический материал совершенно безопасный для человека и окружающей среды.

Загрязнение отходами цветных металлов. На городские свалки, вывозятся сотни тысяч отработанных аккумуляторных батарей. Вместе с мусором на свалки попадают сотни тонн ртути, олова, электрических лампочек с вольфрамом. В несколько раз выгоднее перерабатывать вторичное сырье в виде отходов, чем производить из первичного. Получение металла из руды в 25 раз дороже, чем сбор и переработка втормета. Производство алюминия из первичного сырья потребляет в 70-80 раз больше электричества, по сравнению с переплавкой отходов.

Стеклянная тара валяется горами в каждом городе, причем не, только в неблагополучных районах, но и в самом центре города, такое явление не редкость. Стеклотара либо доходит до полигона твердых бытовых отходов, свалки, либо до мусоросжигательного завода. Хотя многоразовое использование стеклотары экономически выгоднее производства новой, этот момент не развит должным образом.

С ростом автомобильной промышленности, выросло негативное воздействие на окружающую среду. Помимо аккумуляторов, пластмассы, металла, от автомобилей исходит огромное количество отходов в виде резиновых покрышек. Главная проблема такого мусора в том, природа не в состоянии справиться с каучуком. Избежать экологического загрязнения окружающей среды автомобильными покрышками можно, переработав их в резиновую крупу, размером до 5 мм. После чего, из полученного материала возможно производство различных изделий.

Российский ученый Платонов, изобрел метод получения топлива из старых покрышек. Покрышки помещаются в специальный реактор и заливаются химическим раствором. Через пару часов получается жидкость, похожая на нефть, которую можно перегнать в бензин. Переработав, таким образом, 1000 кг покрышек, можно получить около 600 кг нефтеподобной жидкости, из которой потом получится 200 литров бензина и 200 литров дизельного топлива.

Радиохимические заводы, атомные электростанции, научные исследовательские центры, производят один из самых опасных видов отходов - радиоактивные. Данный вид отходов представляет собой не только серьезную экологическую проблему, но и может создать экологическую катастрофу. Радиоактивные отходы могут быть жидкими (большая их часть) и твердыми. Неправильное обращение с радиоактивными отходами может серьезно усугубить экологическую ситуацию. Поступление радиоактивных отходов в Россию из других стран запрещен, хватает своих. Печальный опыт знакомства с радиоактивными отходами тоже есть - авария на Чернобыле. Данный вид загрязнения является глобальным.

В России, ситуация с мусором и отходами оставляет желать лучшего. Основная часть мусора киснет на свалках и полигонах, лишь 3-4% перерабатываются. Существует явная нехватка мусороперерабатывающих комбинатов. Наличие нескольких мусоросжигательных заводов, лишь превращает один вид отхода в другой. Такой подход не решит экологическую проблему мусора и отходов в России.

Кроме того, Россия привлекает Европейские компании, которые готовы бесплатно построить современные заводы по переработке отходов, взамен на ввоз определенного количества своих отходов. Таким образом, Россия может превратиться в международную свалку. Для ликвидации экологических проблем, связанных с отходами, требуется комплексный подход, включающий в себя оценку ситуации, разработку стратегии снижения образования отходов, внедрение безотходных или малоотходных технологий на производстве.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Философское определение окружающей среды. Экологические проблемы в современном мире. Достижения философии в решении экологических проблем. Философский взгляд на материалистическую экологию. Решение проблемы образования отходов с точки зрения философии.

реферат , добавлен 06.05.2015


Переработка и утилизация отходов как сложная, многофакторная экологическая и экономическая проблема. Знакомство с основными направлениями утилизации и ликвидации отходов полимеров: сжигание вместе с бытовыми отходами, захоронение на полигонах и свалках.

дипломная работа , добавлен 19.08.2013


Изучение источников образования твердых радиоактивных отходов и их классификации. Рассмотрение основ обращения с металлическими отходами, загрязненными радиоактивными веществами. Экологическая и экономическая целесообразность использования переплавки.

курсовая работа , добавлен 15.11.2014


Анализ правового регулирования в области образования и утилизации отходов. Исследование проблемы отходов в Ханты-Мансийском автономном округе и эколого-экономическая оценка эффективности мероприятий по обращению с отходами на предприятии ОАО "Юграторг".

курсовая работа , добавлен 28.08.2010


Исследование основных экологических угроз современности. Нарушение природного равновесия. Характеристика концепций взаимодействия общества и природы. Изучение подходов к решению экологических проблем. Внедрение новых технологий по утилизации отходов.

реферат , добавлен 11.04.2015


Разработка и внедрение принципов и технологий изготовления строительных материалов, изделий и конструкций на основе крупнотоннажных отходов промышленности. Пути повышения заинтересованности инвесторов и производителей в переработке техногенных отходов.

контрольная работа , добавлен 27.02.2016


Классификация твердых отходов. Объемы образования отходов в промышленности. Возможности и пределы утилизации отходов. Утилизация промышленных токсичных отходов. Полигоны для захоронения отходов. Технологическая схема работы полигона.

курсовая работа , добавлен 08.05.2003


Понятие и виды отходов, их классификация. Изучение основ правового регулирования переработки и утилизации бытовых отходов. Рассмотрение методов и способов переработки мусора. Анализ деятельности Московской региональной системы управления отходами.

реферат , добавлен 28.10.2015


Накопление отходов в результате деятельности человека. Способы и проблемы утилизации твердых бытовых отходов. Этапы складирования отходов, сжигания мусора, сливания отходов в водоёмы. Правила захоронения отходов. Функционирование полигонов захоронения.

дипломная работа , добавлен 22.10.2015


Токсичные отходы. Отрицательное воздействие на окружающую среду. Утилизация отходов. Проблема повышения использования отходов производства. Методы обезвреживания и переработки твердых бытовых отходов: ликвидационные и утилизационные.

Экологическая проблема мусора и отходов остро стоит по всему миру. Рост отходов становится выше из-за человеческой деятельности. Некоторые из них требуют особой переработки и утилизации.

Вред, который наносит мусор окружающей среде

Остатки промышленных и бытовых отходов содержат химические элементы. Такие вещества оказывают отрицательное воздействие на экосистему.

Среди всего мусора четвёртая часть – это токсические вещества. 30 процентов из них проходят процесс утилизации. Остальные проникают в воду и почву, а это угроза для окружающей среды.

Проблема современности заключается и в часто встречающемся в жизнедеятельности человека пластике, поскольку он является опасным для экосистемы. Подобный материал разлагается порядка трёхсот лет. Пластмассовые остатки следует перерабатывать и утилизировать. Передовые мусороперерабатывающие заводы применяют технологии, позволяющие уничтожить отбросы без вреда экосистеме.

Загрязнение водных просторов планеты

Проблемы, связанные с мусором, существует не только на суше, но и в мировом океане. Остатки пластмассовых изделий заполняют водные просторы. Большая свалка в океане замечена у берегов Калифорнии. Общий вес всего мусора составляет 100 000 тонн. Среди отходов встречаются мельчайшие фрагменты, такие как зубочистки и крупные обломки затонувших фрегатов.

Морские свалки образуется из-за течений, которые и переносят мусор. В 1997 году было обнаружено первое водное скопление мусора в Тихоокеанской спирали. Последствия загрязнения – гибель ста тысяч птиц в год. Когда пластмасса вступает в реакцию с другими материалами, то выделяет токсины, заражающие рыбу. А через рыбу инфекция проникает в организм человека.

Устранение загрязнения водных источников связано с соблюдением санитарных норм населением во время нахождения на данных объектах.

Вред для животных и людей

Глобальная проблема загрязнение мусором экологической системы отображается на здоровье людей. Среди остатков встречаются острые детали от стекла, пластмассы или дерева, которые могут стать предметом травмы и человека, и животных.

На полигонах быстро размножаются опасные микроорганизмы. Бактерии попадают в организм человека, и это причины возникновения различных заболеваний. Переносчиками могут быть и бродячие животные, живущие на свалках.

Чтобы остановить замусоривание планеты, необходимо не допускать разрастания свалок до огромных масштабов.

Парниковый эффект

Возникновение парникового эффекта происходит из-за того, что в нижних слоях атмосферы накапливается тепловая энергия, и повышается температура. Чтобы остановить этот процесс, необходимо соблюдать нормы борьбы с отходами.

Если игнорировать проблему, то ядовитые вещества будут продолжать проникать в воздух и разноситься на тысячи километров, и избавиться от токсического заражения будет сложно, а экология с каждым годом будет ухудшаться. Основной способ, помогающий исключить заражение планеты – это сортировка. Опасные вещества следует утилизировать специальным методом, с предварительным обезвреживанием.

Сроки разложения мусора и отходов

Проблема человечества заключается в том, что выброшенный в городе, на улице мусор может перерабатываться несколько месяцев или лет, выделяя токсические вещества.

Время разложения отходов:

1. Бумага для газет и картонные изделия – 3 месяца.
2. Бумага, используемая для печати – 3 года.
3. Жестяные предметы, дерево, обувь – 10 лет.
4. Железные материалы – 20 лет.
5. Жевательные резинки – 30 лет.
6. Автомобильные аккумуляторы – 100 лет.
7. Полиэтиленовые пакеты – 200 лет.
8. Батарейки – более 100 лет.
9. Автомобильные шины – 200 лет.
10. Детские подгузники – 400-500 лет.
11. Алюминиевые банки – 500 лет.
12. Стекло – более 1000 лет.

С чего начинать решение проблемы?

Чтобы начать решать ситуацию роста мусора на свалках, следует заняться перераспределением остатков. Тогда одни отходы можно использовать для вторичной переработки, а другие применять как удобрение.

Такой метод хорошо подходит для государств, где промышленность развита на высоком уровне. Некоторые виды мусора сжигают в печах, и вырабатывается энергия. Использование макулатуры для производства бумаги требует меньше затрат на процедуру, нежели, если бы изготовление продукта выполнялось с начального этапа.

Такие способы утилизации и решают ситуацию загрязнения атмосферы и помогают уменьшить количество мусора на земле.

Куда девать отходы?

Утилизировать следует все виды отбросов, и бытовые, и химические. Если выполнять способы переработки неправильно, то токсины, содержащиеся в отходах, проникают в воздух, почву, воду.

Промышленные отходы заполняют территории населённых пунктов. Есть города в Европе, где мусор просто сжигается на центральных площадях, поскольку правительство не может справиться с экологической ситуацией.

Если не будет производиться утилизация отходов на специализированных мусороперерабатывающих заводах, то загрязнение окружающей среды сложно будет остановить.

Способы борьбы с мусором

Основной способ борьбы с загрязняющим сырьём – это переработка. Большое количество производственных отходов, порядка 70 процентов, можно вторично использовать. Это сохраняет ресурсы и уменьшает затраты производства.

Минимальные пути решения вопроса, позволяющие уменьшить загрязнение планеты, нашли некоторые магазины. Вместо полиэтиленовых пакетов сотрудники используют бумажные, утилизация которых не составляет труда. Но биоразлагаемые продукты не решают проблему загрязнения экологии в современном мире.

Существует проблема утилизации, которая заключается в отсутствии специализированных предприятий для обработки.

Вторичная переработка отходов

Отбросы, которые прошли сортировку, подвергаются вторичной переработке. Способы борьбы заключаются в следующих действиях.

1. Бумажные и пластмассовые отбросы подлежат полной переработке и снова используются.
2. Резину измельчают и превращают в крошку, а далее находят применение. Шины из-под автомобилей перерабатываются, и изготавливаются коврики для салона.
3. Органическое сырьё используют в сельском хозяйстве.
4. Бытовая и мобильная техника разбирается на детали, из которых пластик и кнопки перерабатываются, а металл переплавляют.

Во время разложения некоторых отходов выделяется метан. Его используют в качестве альтернативной энергии для обогрева помещений.

Проблема переработки тоже существует, поскольку не во всех городах есть действующие мусороперерабатывающие предприятия.

Сортировка мусора

Городское население выбрасывает пищевые и бытовые остатки в одно ведро. Но такой способ позволяет бороться с мусором только в жилом помещении. Чтобы была решена мировая проблема, следует внедрять методы сортировки. Именно этот процесс позволяет отобрать тот мусор, который подлежит вторичной переработке.

Суть проблемы заключается в установке в городах контейнеров для разных видов отходов. А население следует проинформировать о нововведениях. В некоторых европейских государствах поняли проблему загрязнения окружающей среды, и там уже давно практикуется сортировочный сбор отходов.

Решение проблем посредством рациональной сортировки позволяют сократить время перед этапом утилизации.

Утилизация мусора в России

В Российской Федерации проблема с отходами набирает угрожающие масштабы. Полигоны для сбора отбросов переполняются отбросами и выбрасывают в атмосферу огромное количество не только неприятного запаха, но и токсических веществ. Но помимо специализированных участков для сбора отбросов, загрязнение улиц различными отходами также оказывает негативное воздействие на экосистему.

В 2020 году были приняты меры, позволяющие решить проблему загрязнения. В стране вступила в силу реформа. В документе прописано, что начинают применение новых методов сортировки, обработки и утилизации. Муниципальные власти расширяют полномочия, и это позволяет найти пути решения проблемы утилизации отходов и сохранения природы. Реформа предполагает начало информирования населения о правилах сбора сырья. Особое внимание приковано в отбросам ЖКХ. Именно если эта структура начнёт правильную переработку отходов, то вопрос с мусором начнёт приобретать положительную сторону.

Только лишь сортировка мусора не решит экологическую ситуацию. Следует рационально распределять водные ресурсы, и следить за крупными свалками в населённых пунктах.

Опыт утилизации за рубежом

Западные страны уже поняли, что проблема человечества – это огромные скопления мусора в непредназначенных для этого местах. Да и на городских свалках залежавшиеся отбросы становятся проблемой для экологической системы. В Соединённых Штатах используется много изделий из пластика. Поэтому правительство организовало сбор пластмассовой тары и отправку их на вторичную переработку и использование.

Для организации подобных акций следует проинформировать население и оповестить, где будет осуществляться сбор продукции. Такая страна как Швеция предусмотрела на законодательном уровне депозит. Заключается он в том, что человек сдаёт использованное жестяное, пластмассовое или стеклянное сырьё в специализированные пункты приёма, ему возвращают часть денежных средств, потраченных на приобретение продукта.

Наиболее строго вопрос утилизации мусора стоит в Японии. Здесь власти серьёзно отнеслись к решению проблемы и возвели мусороперерабатывающие заводы. На предприятиях установлены датчики, которые контролируют выброс опасных элементов в атмосферу.

За несоблюдение правил сбора или утилизации населению грозит штраф.

Заключение

Скопление отходов, несанкционированная утилизация и отсутствие переработки – крупная экологическая проблема. Первый шаг, позволяющий решить вопрос загрязнения Земли – правильные методы сортировки сырья и вторичная обработка.

Твердые бытовые отходы сопровождают человека всю жизнь. Важно знать, какие отходы существуют и какой именно вред они несут для человека и природы. По способу получения ТБО классифицируются:

• Бытовые отходы - мусор, получающийся вследствие жизнедеятельности человека. К бытовым отходам относятся остатки пищи, упаковка, просроченные лекарства, бытовые предметы. По статистике, семья из четырех человек производит около 30 кг мусора в неделю.
• Промышленные отходы - остатки производственного сырья, не подлежащие использованию по назначению, а также отходы от деятельности предприятия. К ним относится древесина, металлы, пластик, полиэтилен, пыль.
• Строительные отходы - остатки от строительства и производства стройматериалов. Бракованные, пришедшие в негодность при хранении и транспортировке строительные материалы: металлический профиль, гипсокартон, трубы, цемент, гипс, стекловолокно, пенопласт. Сюда же можно отнести засохшие лаки и краски, строительные смеси, противогрибковые добавки и прочее.
• Радиоактивные отходы - отходы производства и использования радиоактивных веществ. Наиболее опасные отходы, в городах практически не встречаются.

Бытовой и промышленный мусор не только захламляет природу, но и отрицательно влияет на качество жизни и здоровье человека. Токсические продукты разложения отходов убивают микрофлору почвы. Распадаясь на мелкие частицы, отходы проникают в грунтовые воды, а оттуда в реки и озера.

По степени опасности твердые бытовые отходы различаются:

• Менее опасные, подлежащие утилизации, их также называют экологическими отходами. Сюда относится любой мусор, который можно переработать без ущерба для окружающей среды. Например, стружка древесины, обломки кирпича, стекло, пищевые отходы.
• Среднеопасные отходы. Разлагаются в естественной среде менее 3 лет. Представляют незначительную опасность для окружающей среды. Пример: использованная бумага, древесина, резина, пластик, целлофан.
• Опасные отходы. Вызывают нарушения экосистемы. После ликвидации источника воздействия срок восстановления природы составляет до 10 лет. Пример: металлические конструкции, лакокрасочные и ацетоносодержащие вещества, цемент.
• Максимально опасные. К ним относятся твердые бытовые отходы с периодом воздействия около 30 лет, отравляют экологию на несколько поколений вперед. Например, аккумуляторные батареи, отработанное машинное масло.
• Крайне опасные. Наиболее вредные, уничтожают экологию без возможности восстановления. Сюда относят отходы, содержащие тяжелые металлы (ртуть, олово, цинк, свинец) и радиоактивные компоненты. Пример ртутные термометры, батарейки, люминесцентные лампы.

Токсические продукты также через воду и воздух, попадают в легкие и желудок человека, вызывая необратимые изменения и болезни.

Способы утилизации ТБО

Накапливать отходы бесконечно невозможно, иначе планета превратится в огромную общую свалку. Необходима утилизация (переработка) твердых городских отходов. Известны следующие способы утилизации:

Естественное разложение в окружающей среде.

Разные отходы имеют определенные сроки разложения. Пищевые отходы разлагаются 1 месяц. Бумага (в зависимости от плотности) от 2 месяцев до 2 лет. Жестяные банки и кожаная обувь примерно 10 лет. Кирпич и металлическая фольга примерно 100 лет. Резиновые покрышки, пластмасса электрические батарейки от 100 до 200 лет. Цветные металлы, которые считаются самым опасным мусором, до 500 лет.
Захоронение твердых бытовых отходов на специальных полигонах частично решает проблему утилизации.

Захоронение ТБО

Достаточно распространенный способ утилизации, применим для мусора, не подверженному возгоранию. Полигоны захоронения отходов представляют собой сложную инженерную систему, препятствующую заражению подземных вод и воздуха продуктами разложения мусора угарными газами.

На европейских полигонах установлены устройства, которые улавливают газы для дальнейшего использования для получения электроэнергии или подогрева воды. Минус данного метода в том, что он постоянно требует нового пространства для полигонов, а земельные ресурсы далеко не безграничны. Способом решения проблемы полигона ТБО может быть применение метода рециклинга.

Рециклинг

Способ, получивший распространение 30 лет назад, когда экологические проблемы и утилизация минеральных отходов были менее актуальны. Это цикл переработки мусора для дальнейшего повторного использования. Цикл не получил широкого распространения в РФ, но очень популярен в развитых странах.

Экономически эффективен, поскольку ценные компоненты производства повторно возвращаются в оборот. Однако, это очень трудоемкий процесс, требующий материальных затрат, а именно постройки специальных перерабатывающих заводов.
В настоящее время используют 4 стадии рециклинга:

• Механическая. На данной стадии твердые бытовые отходы сортируются с целью удаления мусора, подверженного самовозгоранию. Затем идет измельчение и переработка отходов для получения нового качественного сырья. Типичный механический рециклинг - переработка макулатуры и получение бумаги.
• Инсинерация. Сжигание отходов открытым способом с целью получения дополнительного источника энергии. Преимущество данного способа в том, что большинство отходов можно сжечь и избавиться от них навсегда, а полученная зола используется при производстве строительных шлакоблоков. Однако, в результате сжигания в атмосферу попадают токсичные газы. Данную проблему переработки можно решить установкой качественных фильтров.
• Пиролиз. Сжигание мусора происходит в закрытой камере, лишенной кислорода. В результате горения твердые бытовые отходы распадаются на простые вещества. При этом выделяется большое количество энергии, поэтому пиролиз - альтернатива природным источникам углеводородов. Шлаки после пиролиза меньше по объему и несут меньше вреда для окружающей среды. Методом пиролиза утилизируются резина, использованное машинное масло, автолом.
• Химический. На твердые бытовые отходы одного вида воздействуют химическими компонентами, в итоге получая новое сырье, которое в дальнейшем используют в производстве. Массово применяют для переработки строительных отходов, например цемента, бетона, строительного пластика.

Сложно отказаться от благ цивилизации, но природные ресурсы не бесконечны. Окружающая среда находится в критическом состоянии, поэтому переработка мусора, не просто острая проблема, это критическая необходимость для всего человечества.
Переработка мусора - сложный процесс, требующий экономических затрат и участия каждого, но это позволит уменьшить затраты на производство новых товаров, но и сохранить природу для будущих поколений.

В результате изучения материала данной главы студент должен:

знать

• основные экологические, экономические и социальные аспекты проблемы образования промышленных и бытовых (включая токсичные) отходов;
• принципы и типы классификаций отходов и основные способы их переработки;
• основные законы, регулирующие обращение с отходами;
• особенности муниципальных систем управления городскими отходами;

уметь

• правильно классифицировать отходы производства и потребления;
• обрабатывать полученную информацию, анализировать ее с учетом приводимых фактических данных;

владеть

Навыками оперирования основными понятиями и терминами, связанными с проблемой образования и обращения с отходами.

Экологические особенности и пути образования отходов

Технический прогресс позволил человечеству достигнуть независимости от природы и качественно улучшить условия жизни. Но большая часть изъятых для удовлетворения собственных потребностей природных ресурсов используется неэффективно и поэтому возвращается в окружающую среду в виде отходов, разнообразие и опасность которых создаст угрозу существования самому человеку. Доля полезного общественного продукта не превышает 8%, а 92% вещества поступает в окружающую природную среду в виде отходов. Так, из 120 млрд т ископаемых материалов и биомассы, применяемых за год мировой экономикой, только 9 млрд т (7,5%) преобразуются в материальную продукцию в процессе производства. Например, в России из 1000 м 3 древесины производится 27,3 т бумаги, в то время как в Швеции из такого же количества получают 129 т, в США - 137 т, а в Финляндии - 164 т . При этом в 2013 г. мировое производство бумаги и картона возросло в среднем на 1,0%; такой же темп прироста сохраняется и для мирового потребления.

По оценкам специалистов Росприроднадзора, в 2013 г. объем образования отходов производства и потребления в России составил 4,3 млрд т, что на 16,3% больше, чем в 2012 г. (Данные государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2013 году».) Из них на долю ТБО приходится 52,9 млн т, т.е. немного более 1% от общего объема образовавшихся отходов. Таким образом, средний показатель образования ТБО на душу населения в Российской Федерации составляет 0,4 т/чел.

Личное потребление людей составляет только 1,5 млрд т/год, т.е. 1,25% количества вовлекаемых в мировую экономику материалов и биомассы, причем больше половины этой массы относится к потреблению продуктов питания (рис. 1.1).

Рис. 1.1.

Рост численности населения и промышленная революция являлись основными факторами, которые спровоцировали и позднее интенсифицировали процесс урбанизации (табл. 1.1) и, следовательно, обострили все экологические проблемы, связанные с неконтролируемым ростом городов.

Таблица 1.1

Динамика экспоненциального роста урбанизации

(по В. П. Максаковскому; прогноз по Н. В. Коротаеву)

Сегодня урбанизированные территории занимают немногим более 1% площади поверхности суши, но концентрируют свыше 45% всего населения Земли, производят до 80% внутреннего валового продукта (ВВП). При этом они дают более 80% всех выбросов в атмосферу и сбросов в гидросферу.

Для современного крупного города с населением 1 млн человек в табл. 1.2 приведены данные, позволяющие проанализировать примерное соотношение ежегодного потребления ресурсов и поступления в окружающую среду разных видов отходов. Как очевидно из табл. 1.2, максимальное потребление и загрязнение приходится на воду. Но при этом нужно помнить, что подавляющее количество всех загрязняющих веществ после очистки стоков и газовоздушных выбросов попадает в твердые отходы, поэтому их количество значительно возрастает.

Таблица 1.2

Ежегодное потребление ресурсов и выбросов современного крупного города

По данным Государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2013 году», доля использованных и обезвреженных отходов производства и потребления составила 46,3% от общего количества образовавшихся отходов, при этом на долю захороненных отходов приходится 681,5 млн т.

Жизнедеятельность современного человека во всех областях - сельском хозяйстве, промышленном производстве и энергетике - построена на «концевых» технологиях, т.е. технологиях, приводящих к образованию отходов в конце цепи. Отходы - это все вещества (остатки сырья, материалов и полуфабрикатов) или предметы (изделия и материалы), образовавшиеся в процессе производства или потребления, которые утратили свои исходные потребительские свойства в результате промышленной обработки, морального или физического износа. К отходам также относятся и вещества, улавливаемые при очистке газов и сточных вод, которые образуются во время технологического процесса.

Таким образом, очевидны следующие выводы:

• все отходы можно подразделить на отходы производства (промышленные отходы ТПО) и отходы потребления (ТБО);
• отходы представляют собой разнородные, многокомпонентные, гетерогенные системы;
• качественный и количественный состав отходов зависит от технологий производства или способов потребления;
• способ обращения с отходами определяется их количественным и качественным составом, т.е. физическими, химическими и биологическими свойствами.

Обращение с отходами представляет собой особое комплексное промышленное производство, включающее несколько основных этапов: сбор, сортировку, транспортировку, переработку или обработку, складирование и обеспечение безопасного храпения.

Наибольшее распространение в мире в настоящее время получили три способа ликвидации отходов:

• устройство специально оборудованных полигонов;
• компостирование;
• утилизация на мусороиерерабатывающих заводах с последующим сжиганием и получением энергии.

Следует отметить, что в зависимости от видов отходов - ТПО или ТБО может преобладать гот или иной способ ликвидации, однако для упрощения сравнения рассмотрим стоимость этих трех способов независимо от видов отходов (табл. 1.3).

Таблица 13

Сравнительная характеристика способов ликвидации отходов

Как очевидно из табл. 1.3, стоимость сортировки или компостирования в 2 раза выше стоимости захоронения на полигоне. Именно поэтому до сих пор предпочтение отдается этому самому неэкологичному методу обращения с отходами.

В табл. 1.4 приведена примерная стоимость утилизации разных видов отходов. Наиболее дорогостоящей является утилизация медицинского оборудованияи высокотоксичных медицинских и промышленных отходов. Это связано со сложностью и многостадийностью процесса переработки, а также с принятием дополнительных мер по обеззараживанию опасных отходов.

Таблица 1.4

Стоимость утилизации твердых отходов МГУП «ЭКОТЕХПРОМ»

Отходы производства и потребления	Единица измерения	Цена, руб.
Пищевые отходы
Алкогольная продукция
Бумажная продукция
Оргтехника
Медицинское оборудование
Лампы люминесцентные
Промышленные отходы
Химические отходы
Гальванический шлам
Медицинские отходы
Отходы средств защиты растений, средств дезинфекции
Стекло незагрязненное
Нефтешлам
Масло отработанное техническое
Смазочно-охлаждающие жидкости
Бумага, текстиль
Древесные отходы
Эмульсии и эмульсионные смеси
Отходы полимеров
Отходы резины, покрышки отработанные

К особо опасным для окружающей среды и здоровья людей отходам (специальным отходам) отнесено около 600 веществ и соединений. В их число входят:

• пестициды, содержащиеся главным образом в отходах производства химических средств защиты растений;
• радиоактивные отходы, образующиеся на предприятиях ядерного топливного цикла (ПЯТЦ) и на предприятиях, использующих радионуклиды;
• ртуть и ее соединения, ртутные термометры;
• мышьяк и его соединения, содержащиеся в отходах металлургического производства и тепловых электростанций;
• соединения свинца, встречающиеся особенно часто в отходах нефтеперерабатывающей и лакокрасочной промышленности;
• элементы электропитания;
• неиспользованные медикаменты, остатки химических средств защиты растений (ядохимикатов), красок, лаков, антикоррозионных средств и клеев, косметики;
• остатки средств бытовой химии (средств для чистки, дезодорантов, пятновыводителей, аэрозолей, средств ухода).

Большую часть специальных отходов приходится хранить на поверхности земли, соблюдая строгие меры предосторожности (на водонепроницаемой платформе толщиной до 3 м, все стоки и грунтовые воды постоянно контролируются). Подробно санитарно-гигиенические требования по организации полигонов, а также технологические принципы проектирования будут рассмотрены в подпараграфе 1.4.1.

Помимо полигонов твердых промышленных бытовых отходов (ТПБО), на территории России сегодня действует семь мусоросжигательных заводов, которые перерабатывают около 3% твердых бытовых отходов. В Санкт- Петербурге работает два мусоросжигательных завода. Однако прямое высокотемпературное сжигание имеет множество негативных эффектов, которые будут подробно рассмотрены в гл. 3. Самым экологичным решением проблемы отходов является их первоначальная грамотно организованная сортировка, о чем также будет рассказано далее.

• Обзор рынка переработки отходов // Твердые бытовые отходы. 2010. № 5.
• Гринин А. С., Новиков В. II. Промышленные и бытовые отходы: хранение, утилизация,переработка. М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002.

Чтобы поменьше отравлять землю, воду и воздух вокруг себя, коммунальные отходы нужно перерабатывать в энергию, а не хоронить на полигонах.

Чем больше город, тем больше в нем мусора, львиная доля которого приходится на так называемые твердые коммунальные отходы (ТКО), или твердые бытовые отходы (ТБО) – то есть мусор из жилых помещений, то, что оставляем после себя мы с вами. Соответственно, чем больше в стране городов и чем больше в стране городских жителей, тем острее «мусорная проблема». Если говорить о России, то у нас в городах живет 75% населения, и объем ТКО растет стремительно: по данным Минприроды России, ежегодно в стране появляется порядка 70 млн. т. ТКО – свыше 400 кг на человека. Вторичной переработке подвергаются не более 5% (для сравнения: в США – 35%, в ЕС – 47%), остальное отправляется на полигоны или незаконные свалки.

В соответствии с Федеральным законом 458-ФЗ, на первом месте у нас, как и во всем мире, стоит использование ТКО в качестве вторичного сырья, затем – переработка в электроэнергию и тепло, захоронение же должно идти в третью очередь. Пока что ни в одной стране не удалось добиться 100-процентной переработки, но, так или иначе, для российских городов баланс здесь слишком сильно сдвинут в сторону захоронения: эффективная инфраструктура переработки отходов в стране практически отсутствует, и по оценкам Международной финансовой корпорации (IFC) действующие в России полигоны уже в 2012 г. были загружены на две трети, 30% из них не соответствует санитарным требованиям, а площадь свалок нередко превышает 10 га.

С тем, что мусор лучше всего перерабатывать, никто не спорит. Но далеко не всякий мусор можно переработать, а для некоторых способов утилизации отходов, как мы только что сказали, просто нет подходящей инфраструктуры. Между тем что-то делать с горами ТКО нужно прямо сейчас. А чтобы выбрать из разных способов утилизации, нужно знать их плюсы и минусы.

Мусоросжигание

Термическая переработка – один из самых распространенных методов утилизации отходов, хотя доля сжигаемого мусора разнится в разных странах: США сжигают 13% отходов, ЕС – 27%, Китай – 30%, Япония – 80%. Существует несколько видов мусоросжигания:
Слоевое;
Камерное;
В кипящем слое.
И слоевое сжигание, и камерное, и сжигание в кипящем слое можно проводить как при высоких температурах, так и при низких. Низкотемпературное сжигание – это переработка при температуре от 600–900 °С, соответственно, высокотемпературное сжигание – когда мусор уничтожают при температуре больше 900 °С. Низкотемпературное сжигание более опасно в смысле загрязнения среды – при таком режиме образуется очень много токсичных диоксинов и полиароматических углеводородов. Если же мы сжигаем отходы по высокотемпературной технологии, то достаточно всего нескольких секунд, чтобы «дожечь» и остатки отходов, и ядовитые диоксины с полиароматическими углеводородами – они исчезнут и больше не появятся.

Перед сжиганием отходы необходимо рассортировать, отобрав то, что представляет опасность, а также то, что годится для вовлечения во вторичный оборот. При горении некоторых материалов (градусников, ртутных ламп, батареек) образуются ядовитые вещества, улетающие в атмосферу. Поэтому раздельный сбор опасных отходов – одна из первоочередных мер при создании системы утилизации ТКО.

Такие материалы, как бумага и полимеры, при современной системе газоочистки можно сжигать без вреда для окружающей среды, однако с экологической точки зрения более целесообразно вовлекать их во вторичное использование. Черные и цветные металлы при сжигании не разлагаются, их отбирают из шлака после термической переработки.

Мусоросжигание снижает объем накопления отходов в 10 раз – а это значит, что у нас меньше отходов отправляются на захоронения, меньше возникает несанкционированных свалок, уменьшается загрязнение воды и почвы. Кроме того, сжигание позволяет сразу переработать большой объем отходов, что очень удобно на больших предприятиях и в городах, т. к. жечь отходы можно по мере их поступления.

Недостаток мусоросжигания заключается в том, что при горении образуются шлак и зола. Шлак составляет около 10% по объему и 30% по массе от исходного вещества и обладает IV классом опасности (таким же, как и сами ТКО). Его можно использовать в дорожном строительстве (такие прецеденты есть в некоторых европейских странах).

Зола, оседающая на фильтрах мусоросжигающего завода, составляет порядка 3% от массы исходного вещества, обладает более высокой токсичностью (III класс опасности), и потому для нее нужны или специализированные полигоны, или особые цеха по ее обезвреживанию.

Основные загрязнители, которые выбрасывают в воздух мусоросжигательные заводы, это оксид и диоксид азота, аммиак, оксиды металлов и бензол. Уровень загрязнений можно снижать, фильтруя выбросы и используя высокотемпературные методы сжигания, которые позволяют уменьшить объем золы и шлака. В любом случае, после высокотемпературного сжигания и дополнительной очистки выбросов в атмосферу поступает в десять раз меньше вредных веществ, чем при простом захоронении.

Складирование ТКО на полигонах

В нашей стране свыше 90% твердых коммунальных отходов отправляют на полигоны ТКО. Такой подход порождает массу проблем, масштаб и глубина которых будут только нарастать. Как следствие, в обществе возникает особый интерес к «мусорному» вопросу, и властям неизбежно приходится как-то на все это реагировать. (Характерный пример – полигон «Кучино» в Московской области.)

Полигоны вредят окружающей среде потому, что захороненные отходы разлагаются и выделяют биогаз, кроме того, на полигонах возникает свалочный фильтрат, о котором речь пойдет ниже, и очаги самовозгорания, загрязняющие атмосферу продуктами горения ТКО. Разлагающиеся отходы портят воздух сероводородом, сернистым ангидридом, формальдегидом, диоксидом азота, оксидом углерода, аммиаком, толуолом, метаном, а очаги самовозгорания дают флуорен, фенантрен, метан, этан, бутан, пропан, этилен, пропилен.

В результате загрязнения атмосферы в ходе эксплуатации полигонов ТКО повышается риск развития заболеваний органов дыхания, иммунных и онкологических заболеваний, возникновения пороков развития.

Кроме того, не стоит забывать про почву и воду, которые тоже страдают из-за полигонов с ТКО. С отходами в почву попадает большое количество органических веществ, микроорганизмов, яиц геогельминтов. Из почвы все это попадает в подземные (в первую очередь грунтовые) воды, смывается атмосферными осадками в открытые водоемы и загрязняет источники водоснабжения. (Вещества, которые вылетают в воздух от деятельности мусоросжигательных заводов, в результате эмиссии из атмосферы тоже могут попадать в почву и грунтовые воды, но их доля незначительна по сравнению с загрязнением от свалочного фильтрата.)

На полигонах под действием атмосферных осадков образуется фильтрат – сложная и неоднородная по химическому составу жидкость, возникающая в результате инфильтрации атмосферных осадков, проникающая вглубь полигона и концентрирующаяся в его основании. Свалочный фильтрат – это минерализованный раствор, который, проходя через толщу отходов, обогащается ядовитыми веществами, входящими в состав отходов или являющимися продуктами их разложения. В фильтрате сосредотачиваются органические и неорганические соединения и тяжелые металлы. Уровень ряда веществ в нем существенно превышает предельно допустимые концентрации (ПДК), указанные в Санитарных правилах и нормах (СанПиН) 2.1.4.10-01. В частности, содержание сульфатов достигает 6,7 ПДК, общего железа – 1700 ПДК, хлора – 12,3 ПДК, нитратов – 1,3 ПДК, ионов марганца, цинка, свинца, кадмия, никеля, трехвалентного хрома, аммония соответственно 128, 102, 16,7, 500, 11,2, 10,4 и 230,5 ПДК.

Важный шаг к решению проблемы отходов

Таким образом, если иметь в виду здоровье населения, то мусоросжигательные технологии более предпочтительны по сравнению с полигонами ТБО (хотя зольные отходы от мусоросжигательных заводов все равно надо как-то утилизировать ввиду их высокой токсичности). Учитывая наши современные реалии, наиболее целесообразной по экономическим и временным затратам является технология мусоросжигания – она не только позволяет значительно сократить объем отходов, вывозимых на полигоны, но и дает, в качестве побочного продукта, энергию, которую можно использовать для коммунальных нужд.

Доктор медицинских наук Павел Шур, ученый секретарь,
Дмитрий Шляпников, заведующий отделом анализа риска для здоровья населения,
Дмитрий Суворов, лаборант-исследователь лаборатории проблем экономической оценки и страхования рисков,
Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения.