Короткі характеристики різних типів відходів

Проблеми відходів людської діяльності

Відходи виробництва - це залишки сировини, матеріалів і напівфабрикатів, що утворюються в процесі виробництва, частково або повністю втратили свою якість і не відповідають стандартам виробництва. Причиною утворення відходів є переважно господарська діяльність людини.

Судячи з наведених нижче цифр, зрозуміло, чому В.Вернадський назвав людську діяльність геологічною силою. Нині людина

* використовує 13% річкових вод, повертаючи їх у довкілля у вигляді стічних вод;

* вирубує щороку 20 млн. га лісів;

* видобуває з надр і піднімає на поверхню ~100 млрд. т мінеральних руд;

* виплавляє понад 800 млн. т різних металів;

* спалює понад 7 млрд. т умовного палива;

* вносить на поля понад 500 млн. т добрив і 4 млн. т пестицидів, значна частина яких розсіюється у довкіллі і через високу стійкість накопичується по ланцюгах живлення.

Найбільшим постачальником відходів є гірничодобувний і гірничозбагачувальний комплекси, металургійна, хімічна та енергетична галузі промисловості.

Відходи класифікують за кількома принципами, але найчастіше - на основі джерела утворення та з урахуванням їх особливостей: побутові; промислові; сільськогосподарські; будівельні; каналізаційні; відходи споживання - вироби й машини, які втратили свої споживчі властивості внаслідок фізичного і морального спрацювання; радіоактивні; токсичні.

Токсичність - це міра несумісності речовин з життям; вона обернено пропорційна смертельній (летальній) дозі чи смертельній концентрації. З метою оцінки небезпечності відходів використовують 5 класів небезпечності: від вибухової речовини (тринітротолуол та ін.), рідини (бензин, бензол, діетиловий ефір), вогненебезпечної твердої речовини, що має здатність до самозаймання (вугільний пил, тирса, магній тощо) до отруйних та інфікуючих речовин (сполуки арсену, меркурію) і речовин, що здатні при контакті з повітрям чи водою виділяти токсичні речовини і викликати гострі чи хронічні захворювання в разі потрапляння в організм людини (прикладом є така реакція: NaCN+H₂OÛNaOH+HCN).

Побутові відходи - це все те, що викидається з житлових будинків і установ - харчові відходи, спрацьована техніка, старі газети і журнали, консервні бляшанки, старий мотлох тощо. Кількість таких відходів та їх склад залежить від багатьох чинників і можуть значно відрізнятися навіть на сусідніх вулицях одного міста. Структура їх визначається рівнем розвитку країни, специфікою і розміщенням промислових і господарських об’єктів тощо. Найбільшу долю міських відходів складає папір - 41%, найменшу - алюміній -~1%. Щороку на кожного жителя припадає така кількість побутових відходів, кг: США - понад 720, Австралії і Фінляндії - понад 620, Японії - 340-440, Франції - 300-360, Голландії - 165-190.

Майже до 1960-х років більшу частину побутових відходів вивозили за межі міста і спалювали на відкритих майданчиках; згодом звалища сміття влаштовували в природних кар’єрах, заболочених низинах, які потім засипали землею і асфальтували, влаштовуючи рекреаційні зони (території для відпочинку людей). Однак при цьому не лише втрачаються цінні компоненти твердих побутових відходів - метали, скло, папір, а й забруднюються повітря, ґрунти, поверхневі і підземні води, створюються епідеміологічно небезпечні зони. Пізніше почали вводити в експлуатацію сміттєспалювальні заводи, які забруднювали повітря через відсутність очищення димових газів.

У 1997 р. в Німеччині побудовано сміттєспалювальний завод, в якому відбувається практично безвідходний і екологічно чистий процес: нагрівання до 400⁰С і подальше спалювання при 1300⁰С, за якого 90% відходів згоряє, а 10% (твердий залишок) містить кольорові (немагнітні) метали, переважно Al, магнітні матеріали (Fe), камені, скло, кераміку. Лише 0,3% початкової кількості побутових відходів заховують на сміттєвих полігонах. Димові гази зазнають багатоступінчастого очищення, і вміст шкідливих речовин значно нижчий від європейських норм. Теплота переробляється в електроенергію.

Сільськогосподарські відходи - це відходи тваринництва і рослинництва, насамперед солома, стебла кукурудзи, соняшнику, гній з ферм. Раніше в господарстві селянина цінувався кожний жмуток соломи: її використовували як підстилку для худоби, для покрівель, при випіканні хліба. Нині солому часто просто спалюють на полях, незважаючи на те, що вона, як і стебла кукурудзи та соняшнику є цінною сировиною для вироблення паперу, будівельного та звукоізоляційного картону тощо.

Промислові відходи виникли одночасно з промисловістю і з часом їх кількість і асортимент збільшуються. Найгірше, що відходи стають дедалі все більш небезпечними, оскільки окремі їх компоненти не включаються в загальний біосферний кругообіг, накопичуються і негативно впливають на біотичні і абіотичні компоненти біосфери.

За агрегатним станом відходи поділяють на тверді, рідкі та газоподібні. Найістотнішим джерелом твердих відходів є вугільна, металургійна, хімічна промисловості, ТЕС. Пусті породи, металургійні шлаки, золи займають і забруднюють значні території, з яких під дією вітру чи атмосферних опадів потрапляють у ґрунт, поверхневі і ґрунтові води, роблячи ці території малопридатними для землеробства. Терикони шахт постійно димлять, виділяючи в атмосферу токсичні гази. Рідкі відходи - це звичайно стічні води промислових підприємств, а також АЕС, які містять цілий спектр забруднювачів - від важких металів і нафтопродуктів до радіоактивних елементів. Газоподібні відходи - викиди підприємств, які через димові труби надходять в атмосферу, забруднюючи її оксидами вуглецю, азоту, сірки, озоном. Значними забруднювачами повітря є металургійна промисловість та енергетика (ТЕС викидають в атмосферу до 29% загальної кількості всіх шкідливих відходів промисловості), транспорт. Каналізаційні відходи - це шлам, який утворюється в процесі очищення стічних побутових вод на станціях водоочищення, збагачений органічними речовинами та елементами: N, P, K, Ca тощо. Численні мегаполіси світу оточені “чорними поясами” - муловими майданчиками з продуктів, що залишаються після обробки каналізаційних стічних вод. Широкому застосуванню цих продуктів як добрива перешкоджають неестетичний вигляд, неприємний запах, небезпечність споживання овочів на удобреному в такий спосіб ґрунті через наявність у шламі яєць гельмінтів. Проблему утилізації цих відходів вирішують затопленням в океані, складуванням за містом, спалюванням. Так, в 1997 р. став до ладу перший в Росії завод зі спалювання осаду стічних вод (Санкт-Петербург), що дозволило в 10-12 разів зменшити витрати на транспорт; за рахунок значної теплотворності осаду спалювання проводиться без додавання палива з утилізацією теплоти для технічних потреб станції; золу використовують як домішок при виготовленні будівельних матеріалів і дорожнього покриття, димові гази очищують від золи, важких металів.

Радіоактивні відходи - джерелами яких можуть бути АЕС, заводи, де одержують ядерне паливо, радіохімічні заводи, де виділяють радіоактивне паливо з Твелів, дослідницькі лабораторії. Для знешкодження рідких радіоактивних відходів використовують спеціальні методи (дистиляція, випаровування тощо); а тверді радіоактивні відходи в спеціальних контейнерах заховують у шахтних виробках, на дні океану, у соляних відпрацьованих шахтах, враховуючи умови зберігання. Поблизу не має бути населених пунктів чи родовищ корисних копалин; матеріал контейнеру має витримувати високий тиск, температуру, дію агресивного середовища (морська вода, сіль); зона захоронення не може перебувати у сейсмічно активних зонах.

Таким чином, утилізація відходів буває різною, відбувається в залежності від їх кількості, концентрації цінних компонентів та токсичних речовин. На сьогоднішній день використовуються такі способи утилізації:

♦ обробка відходів - здійснення будь-яких технологічних операцій, пов’язаних зі зміною фізичних, хімічних та біологічних властивостей відходів з метою підготовки їх до екологічно безпечного зберігання і перевезення;

♦ знешкодження відходів - усунення або зменшення небезпечності відходів механічними, фізичними, хімічними чи біологічними методами;

♦ поховання відходів - остаточне розміщення відходів у спеціально відведених місцях чи об’єктах таким чином, щоб їх шкідливий вплив на довкілля та здоров’я людей не перевищував установлених норм.

На завершення слід зазначити, що безвідходних технологій не буває, бо це суперечить другому закону термодинаміки: неможливо перетворити всю енергію на роботу без витрат. Однак резерв розвитку і екологізації виробництва з метою зменшення відходів є. Це - створення нових та вдосконалення існуючих маловідходних технологій; створення біотехнологій; перенесення окремих технологій в космос; мініатюризація; розробка нових матеріалів, які швидко руйнуються у довкіллі (наприклад створення біодеградальних пластмас) тощо.

Питання для самоконтролю

1. Дайте визначення техносфері і вкажіть час та динаміку її розвитку.

2. Класифікуйте забруднення навколишнього середовища за галузевим принципом у порядку його зменшення (від найменшого до найбільшого).

3. Яке значення мають транспортні забруднення повітря у містах?

4. Що таке “смог”?

5. Що таке “кислотні дощі”, де вони формуються і де можуть випадати в Україні?

6. Назвіть причини евтрофікації водойм.

7. Чим є Світовий океан для людини і які його основні антропогенні забруднювачі?

8. Що таке “стічні води” і які методи їх очищення ви знаєте?

9. Назвіть основні типи відходів людської діяльності.

10. Що таке токсичність відходів?

11. У чому полягає специфіка радіоактивних відходів?

12. Які сучасні методи утилізації відходів людської діяльності ви знаєте?

13. Чи існують безвідходні технології?

Дата добавления: 2015-05-24