Новый мусор как угроза захламления и отравления планетыТекст

Читать фрагмент
Как читать книгу после покупки
Шрифт:Меньше АаБольше Аа

«Человек погибнет, убитый непомерным ростом того, что он называет цивилизацией».

Ж. Фабр, «Энтомологические воспоминания»

Введение

Всё необходимое для жизни человек получает из биосферы, туда же он отправляет бытовые и промышленные отходы, в том числе отбросы и мусор, вернее так называемые мусорные экскреты. Долгое время очистительные силы природы справлялись с многочисленными нарушениями, которые человек вносил в её деятельность, и сохраняла относительное равновесие и стабильность своих сред.

В настоящее время созидательная, а особенно разрушительная деятельность человека соизмерима с деятельностью Природы, и она уже не способна локально выдерживать напор вмешательств в ход естественных процессов. Это привело к возникновению цивилизационного кризиса человечества, сопровождающегося обострением глобальных экологических и социальных проблем. К ним относятся:

– проблема народонаселения;

– изменение состава атмосферы и климата;

– изменения состояния водных систем;

– истощение природных ресурсов;

– мусорное захламление природных сред, в том числе и околоземного космического пространства.

По мнению многих учёных наиболее остро в последние годы перед человечеством стала проблема мусорных экскретов – мусора и отбросов, а также газообразных и жидких выбросов в буквальном смысле заваливших людей отходами его хозяйственной деятельности.

Мусорные экскреты отравляют и захламляют землю и грунты, плавают и оседают на дне водных объектов, переполняют свалки и мусорные полигоны, дестабилизируют работу космической техники на борту искусственных спутников Земли и международных космических станций [2, 4, 5, 38, 57, 63].

Отметим, что стремительный технический прогресс, наблюдавшийся после промышленных революционных достижений последних двух столетий, обладает и недостатками. Одним из них является глобальное мусорное загрязнение биосферы планеты, включая околоземное космическое пространство (ОКП).

Строго говоря, проблема мусорного загрязнения планеты не нова. Она стояла всегда – и на заре существования Гомо сапиенса, и в Средние века, и сегодня в развитых странах всех континентов. Например, 200–300 лет назад в Европе издавались специальные законы, запрещавшие выливать на улицы нечистоты и прочие отходы жизнедеятельности человека. В те времена не было никаких систем переработки мусора и организованных свалок и мест захоронения отходов. Проблема мусорного загрязнения не стояла так остро, так как отходы тех времён преимущественно были пищевыми и сравнительно быстро разлагались в природных средах Земли.

В 20 веке после изобретения полимерных материалов (пластмасс) и композитных материалов на их основе, а также производства косметических и бытовых веществ из углеводородов ситуация на «мусорном фронте» кардинально изменилась.

Продукты из углеводородного сырья, а особенно полимерные материалы, незаменимые в производстве буквального всего, что можно произвести, оказались весьма опасными для живых организмов, и проблема мусорного загрязнения встала очень остро. Причина в том, что пластмасса и другие синтетические материалы на их основе слабо разлагаются в воде и в земле.

Продукты их разложения при этом наносят заметный вред всему живому и неживому на многие километров вокруг мест захоронений. Производители различных товаров заботятся только о собственной прибыли, принуждая потребителя приобретать всё новые и новые – в основном одноразовые – товары. При этом бывшие в употреблении изделия выкидываются на мусорки и свалки, так как их производитель не предусмотрел их повторное использование или организованную утилизацию. После выбрасывания в природные среды эти изделия, называемые мусором и квазимусором, могут разлагаться десятилетиями и постепенно убивать всё живое вокруг. Подобные токсические отходы в нашей книге называются «новым мусором».

В России мест стихийных и цивилизованных захоронений такого мусора очень много, и далеко не всегда они расположены в малолюдных местах. В радиусе 10–20 километров от любого мегаполиса или небольшого населённого пункта можно найти несколько десятков свалок, дым от которых иногда заволакивает весь город. Мусора в биосфере за прошедшее столетие скопилось настолько много [65], что утилизировать или избавиться от него полностью практически невозможно.

Такая же, почти тупиковая, ситуация сложилась и с орбитальными мусорными экскретами, захламляющими околоземное космическое пространство (ОКП).

Исследования показали, что всё, в составе чего есть пластмасса или сходные с ней по составу материалы (а это практически вся бытовая техника, автомобили, мебель, – словом, вся обстановка среднестатистического дома или квартиры), попадая на свалки, привносит отравляющую компоненту в мусорные скопления.

Свою лепту вносят всевозможные очистительные, парфюмерные и косметические составы, а также средства борьбы с вредителями флоры и фауны. Возникающий при смешивании на свалке или в мусорном полигоне «новый мусор» более токсичен чем «старый» – органический и способен наносить колоссальный вред природе. Такой эффект объясняется несовместимостью (ксенобиотичностью) полимеров и других углеводородов с биотой.

Эти вещества, и в первую очередь пластик, в отличие от всех природных материалов, могут разлагаться десятки, а возможно и сотни лет, выделяя при этом в биосферу различные вредные вещества.

При сжигании (а именно так поступают с отходами на большинстве свалок, чтобы освободить место для новых отходов) образуются:

а) химические соединения, которые разрушают озоновый слой планеты;

б) ядовитый дым. Он попадает в лёгкие человека и животных, проживающих в непосредственной близости от свалки, и наносит непоправимый вред здоровью;

в) продукты сгорания попадают в атмосферу и впоследствии выпадают обратно на Землю в виде кислотных дождей.

Надо знать, что любой мусор (не обязательно пластмассовый) занимает много места, которое можно использовать в сельскохозяйственных целях.

Рекультивировать землю, на которой хотя бы в течение нескольких лет была свалка нового мусора, практически невозможно. В почве за этот срок накапливается огромное количество веществ, препятствующих росту растений.

Проблема загрязнения и захламления биосферы планеты Земля мусором сегодня очень актуальна и останется таковой ещё достаточно долго – до тех пор, пока человечество не изобретёт революционно новых методов утилизации нового весьма токсичного мусора. Пока же эти методы не изобретены, нам не стоит забывать о важности переработки мусора и следовать нехитрым рекомендациям главы 4. Они позволят, хотя бы частично, уменьшить количество мусора на Земле и в ОКП.

В этой книге обсуждаются вопросы негативного влияния мусорных экскретов на природные среды и социальное благополучие людей.

Рассмотрены вопросы возникновения и трансформации в природе мусорных и квазимусорных экскретов, а также негативные воздействия на биоту их свалочной смеси – нового мусора.

Книга имеет 4 приложения. В приложении 1 приведены использованные определения и термины, в приложении 2 дана информация об экологических патриотах планетарного масштаба и маркировках их экологически безопасной для биосферы продукции. В приложении 3 приведена полезная информация о пластиках и их отходах. В приложении 4 описаны наиболее распространённые ксенобиотики. Книга рассчитана на любознательного читателя, неравнодушного к «здоровью» нашей уникальной и пока ещё прекрасной планеты. Вселенский мусор можно победить только объединёнными усилиями озабоченного этой проблемой Человечества.

Массовые выбрасывания на свалки или уничтожения съедобных продуктов, добротных вещей, исправных устройств и механизмов приводят к деморализации граждан и деградации страны

Глава 1. Квазимусорные экскреты в проблеме обращения с отходами

1.1. Классификация общих отходов

Понятие отходов

Понятие отходов – собирательный термин, используемый [1] для обозначения отходов производства и потребления общества. Это:

а) остатки при переработке и обогащении сырья, не использованные в производстве материалы, побочные продукты, или

б) уже использованные и потерявшие потребительские качества готовые изделия или продукты.

Неполная схема традиционно применяемой классификации всего многообразия отходов человеческой деятельности приведена ниже. Возможны и смешанные классификации, например, по источнику и составу и т. п. (см. cхему 1).

Заметим, что в приведённом выше определении, как и во множестве других, ничего не сказано о вовлечённых в человеческую деятельность телах некогда живых, а затем погибших или умерщвлённых живых организмов или их фрагментов – биологических отходах.

Ничего не говорится о биологических отходах и в справочном издании Реймерса Н.Ф. Отходы в словаре Реймерса Н.Ф. определяются как – «непригодное для производства данной продукции невостребованное сырьё, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе технологических процессов вещества (твёрдые, жидкие и газообразные) и энергия, не подвергающиеся утилизации в данном производстве …» [35].

Схема 1. Возможные классификации отходов по признакам, свойствам, качествам или параметрам

Между тем, так называемые биологические отходы – в экскретологии [2,5,38] отбросы— составляют заметную долю в общем массовом балансе отходов. Биологические отходы – это отходы от животноводческих хозяйств, а также научно-исследовательских институтов и различных лабораторий. Также источниками биологических отходов являются различные ветеринарии, медицинские и правоохранительные учреждения. Биологические отходы потенциально крайне опасны для человека и природы в целом. Этот вопрос подробно обсуждается в Приложении нашей книги [65].

 

Для того, чтобы включить биологическую составляющую в понятие отходов нужно приведённое в начале этого раздела определение добавить ещё один пункт. Такая редакция выполнена в пункте 3 приведённой ниже сноски *) схемы 2. При этом отходы называются общими отходами, а их классификация производится по степени востребованности обществом.

Схема 2. Подразделение общих отходов по признаку их востребованности обществом

*) – 1) непригодное для производства данной продукции невостребованное сырьё, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе технологических процессов вещества (твёрдые, жидкие, газообразные) и энергия, не подвергающиеся утилизации в данном производстве;

2) произведённые человеком вещества, тела, продукты, потерявшие потребительские свойства, не пригодные для использования по прямому назначению, от которых их владелец избавляется доступными способами;

3) биологические – в том числе и медицинские отходы (биологическая часть мусорных экскретов), представляющие собой тела или фрагменты тел некогда живых организмов и другие отбросы;

**) – готовые изделия, продукты, товары, механизмы, обладающие потребительскими свойствами, от которых их владельцы или распорядители избавляются по своему усмотрению или директивно (по приказу).


В литературе, освещающей вопросы образования и использования отходов, часто употребляются термины «вторичные материальные ресурсы», «вторичное сырьё», «утильсырьё». Под этими понятиями-синонимами подразумеваются все используемые на данном этапе развития науки и техники отходы производства и отходы потребления

Схема 3. Подразделение невостребованных отходов по фазовому составу их вещества

Резюмируя вышесказанное, можно заключить, что отходами производства является всё то, что образуется в процессе производства или после завершения его цикла, кроме продуктов в виде энергии или веществ – предметов производства. К отходам производства относятся остатки многокомпонентного природного сырья после извлечения из него целевого продукта. К отходам производства должны быть отнесены вещества и продукты, содержащиеся в отходящих технологических газах (дымовые) или в сточных водах предприятий, использующих воду в технологических процессах. Эти газообразные и жидкие выбросы и сбросы обычно рассматриваются в рамках экологических проблем загрязнения атмосферного воздуха и водного бассейна Земли и их охраны.

При изучении процессов загрязнения отходами природных сред целесообразно [2,5] всё неисчерпаемое многообразие отходов по характеру их использования обществом условно свести к двум (см. схему 2 и схему 3) – востребованным и невостребованным.

Востребованные отходы утилизируются и используются в качестве сырья для других производств, невостребованные – удаляются, уничтожаются или отправляются на свалки или мусорные полигоны. Всё многообразие невостребованных отходов условно подразделяется на мусорные и квазимусорные экскреты. Их определения приведены выше в сноске к cхеме 2.

Подразделение невостребованных отходов на категории мусорных и квазимусорных экскретов [2,5,38] позволяет выделить и привлечь внимание общества к стремительно возрастающему количеству «лишних» готовых товаров – работоспособных и функционально исправных изделий и механизмов, а также продуктов питания, отправляемых на свалки или уничтожаемых другими способами. Подробно эта тема обсуждается в наших работах [2, 5,38].

Приведём кратко основные определения экскретов и экскретологии [2–5,38, 65]..

Экскретология (от латинского excretum – выделенное) – наука о выделениях и отторжениях, выбросах, потерях и удалениях антропогенных (связанных с человеком и его деятельностью) и природных объектов, их возникновении, трансформации, возможной утилизации, использовании и уничтожении. Такими объектами – экскретами – являются конечные продукты деятельности человека и других живых организмов, а также вещества и продукты, возникающие при различных – как правило экстремальных – природных процессах. Рассматриваются материальные объекты в виде физических тел. О нематериальных экскретах прочитать в Приложении книги [1].

В широком смысле экскретами являются любые естественно-природные и антропогенные объекты, закончившие свой жизненный цикл, выделенные и/или отторгнутые организмами (в том числе и общественными), выбрасываемые за ненадобностью или уничтожаемые каким-нибудь способом.

В этой книге рассматриваются мусорные экскреты. Они, являясь обобщёнными отходами, могут быть определены как разнофазные (твёрдые, жидкие, газообразные) побочные продукты производственных процессов и частично или полностью потерявшие потребительские свойства изделия и вещества, от которых их владельцы освобождаются доступными средствами. Такое разделение отходов человеческой деятельности просто и удобно и, по-видимому, получит признание и распространение в научных исследованиях природоохранных проблем. Выше приведена схема 3 разделения общих отходов на отдельные группы в зависимости от фазового состояния их вещества.

В периодических изданиях [8-14,36,48,64] отмечается, что рост количества отходов в России за последнее десятилетие превысил темпы роста промышленного производства. Ежегодно в стране образуются миллиарды тонн отходов, из них частично вывозятся в места временного захоронения в качестве мусора – в основном пластикового.

Состав отходов

Ежегодно в городах и поселках России, по скромным оценкам, образуются десятки миллионов тонн бытовых отходов [41–43,52]. На работах со сбором, вывозом, размещением и утилизацией, а также с уничтожением этого невообразимо огромного количества мусора трудятся десятки тысяч работников. Мусорные полигоны и свалки постоянно пополняются вышедшими из обращения и потерявшими потребительские свойства изделиями, веществами, продуктами.

Все их описать невозможно, однако эти объекты можно систематизировать по признакам и классам и осмыслить что и сколько ненужных объектов возникает в процессе человеческой деятельности.

Отметим, что увеличение разнообразия товаров народного потребления в последние десятилетия способствовало усложнению состава твёрдых бытовых отходов (ТБО), в частности, насыщение их новыми полимерными материалами. Они обладают высокой сопротивляемостью (резистентностью) к неблагоприятным воздействиям окружающей среды, весьма удобны и красивы, но быстро выходят из моды, попадая на свалки.

По официальным данным [65] в структуре образующихся к началу XXI века полимерных отходов 34 % составляли отходы из полиэтилена, 20,4 % – из ПЭТФ, 17 % – из ламинированной бумаги, 13,6 % – из ПВХ, 7,6 %-из полистирола, 7,4 % – из полипропилена.

Наибольшим уровнем сбора и переработки характеризуются отходы из полиэтилена – 20 %, отходы полистирола перерабатываются на 12 %, ПВХ – на 10 %, полипропилена – на 17 %, ПТЭФ – на 12 %. Отходы из ламинированной бумаги практически не собираются и не перерабатываются.

К важнейшим промышленным отходам также добавляются огромные количества отходов бумажной индустрии (обрезки и поврежденные бумажные рулоны), органические отходы (деревянные обрезки и опилки, органический шлам, осадки), отходы производства сахара и т. д.

Не следует также забывать огромные количества коммунальных и бытовых отходов, которые генерируются каждый день и всё ещё содержат ценные материалы. Однако все эти вышеперечисленные отходы часто либо не утилизируются, либо их просто невозможно утилизировать, и они вкачестве мусора отправляются на сжигание или на свалки.

При рассмотрении всего комплекса проблем, связанных со сбором, транспортировкой, обезвреживанием и утилизацией ТБО, в первую очередь ставится вопрос о составе и свойствах этих объектов. Если для решения вопроса сбора и транспортировки ТБО достаточно информации об их влажности и плотности, то при выборе метода и технологии обезвреживания и последующей утилизации необходимо получить полную информацию о составном и элементном составе и свойствах мусора, в том числе теплотехнических, а также о содержании в нём органического вещества, удобрительных элементов и т. п.

ТБО по составу подразделяются на следующие основные компоненты [52]:

бумагу, картон;

пищевые отходы;

древесина;

металл (чёрный и цветной);

текстиль;

кости;

стекло; кожу, резину;

камни;

полимерные материалы;

прочие (неклассифицируемые фракции);

отсев менее 15 мм.

По единой методике, принятой Европейскими странами, в этот список иногда добавляется компонент "садовые отходы" [41]. Процентный массовый состав отходов для разных климатических зон приводится в таблице 1.

При решении вопроса о целесообразности использования утильных компонентов ТБО проводят более подробный анализ состава отходов, дифференцируя бумагу на: условно чистую (утильную) и загрязнённую;

– металл на изделия из железа и жесть (консервные банки);

– пластмассу – на упаковочную и изделия из пластиков.


Таблица 1

Морфологический состав ТБО для разных климатических зон, % по массе[52]

Анализ сезонных изменений состава ТБО показывает увеличение в них содержания пищевых отходов с 20…25 % весной до 40…55 % осенью. Это, очевидно, связано с большим употреблением овощей и фруктов в рационе питания (особенно в городах южной зоны). Зимой и осенью сокращается содержание мелкого отсева (уличного смёта) с 20 до 7 % в городах южной зоны и с 11 до 5 % в средней зоне.

Ориентировочный состав пищевых отходов представлен в таблице 2.


Таблица 2

Ориентировочный состав пищевых отходов, % [41]

Органический состав пищевых отходов (% общей массы) представлен в таблице 3.


Таблица 3

Химический состав пищевых отходов (% общей массы) [41]

На соотношении составляющих бытовых отходов весьма значительное влияние оказывает ряд факторов: степень благоустройства жилого фонда, сезоны года, вид топлива, наличие и развитие промышленности, разнообразие общественного питания, снабжение торговли. Особенно заметны различия в содержании пищевых, отходов, стекла, металла и отсева.

Химический состав отходов является важной характеристикой ТБО. Качество получаемого в процессе переработки ТБО органического удобрения или биотоплива зависит от физического и химического состава исходных компонентов. В таблицах 4 и 5 по данным работы [41] приведены такие характеристики для разных климатических зон.

Бесплатный фрагмент закончился. Хотите читать дальше?
Купите 3 книги одновременно и выберите четвёртую в подарок!

Чтобы воспользоваться акцией, добавьте нужные книги в корзину. Сделать это можно на странице каждой книги, либо в общем списке:

  1. Нажмите на многоточие
    рядом с книгой
  2. Выберите пункт
    «Добавить в корзину»