Загрязнение водного бассейна
Сбросы сточных вод (включая ливневые и талые) через канализационную сеть и помимо нее достигают 350 млн т/год. Они содержат взвешенные частицы – 36 тыс. т, фосфаты – 24, азот – 5, нефтепродукты – 2,5 и поверхностно-активные вещества – 0,5. Кроме того, в них обнаруживаются биологически активные химические элементы: фтор до 1000 т, цинк - 25 т, медь - 25 т, мышьяк - 14 т и т.д.
Если коммунально-бытовые и промышленные сбросы расположены выше водозаборов других пользователей, возникают дополнительные экологические риски, Особую проблему представляет загрязнение стоками грунтовых вод. Кроме того, кислотность стоков обычно повышена, а это создает угрозу активизации карста, если в геологическом разрезе есть карбонатные отложения.
Твердые и концентрированные отходы
Масса твердых и концентрированных отходов достигает около 3,5 млн т/год. Доля золы и шлаков ТЭЦ достигает 16%, а в сумме с металлургическими шлаками, горелой землей и пиритными огарками – 30%. Их складируют на специальных полигонах, так как атмосферные осадки вымывают из отвалов ряд токсичных веществ. Примерно по 10% приходится на отходы: целлюлозно-бумажной промышленности (галитовые), твердые бытовые, сахарных заводов и древесные. Около 4% дает пищевая промышленность. В твердых бытовых отходах основную массу дают бумага и картон - 35%, а также пищевые отходы -30%. Остальное стекло - 6%, дерево - 3%, текстиль - 3,5%, черные металлы - 4%, кости -2,5%, пластмассы - 2%, кожа, резина - 1,5%, цветные металлы - 0,2%, прочее -13,5%
Класс опасности отходов устанавливается по степени возможного вредного воздействия на окружающую природную среду при непосредственном или опосредованном воздействии на нее [41] в соответствии с критериями табл. 22.
Таблица 22. Класс опасности отходов |
|
Степень опасности |
Критерии оценки класса опасности |
Очень высокая |
Экосистема необратимо нарушена. Период восстановления отсутствует |
Высокая |
Экосистема сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после устранения источника воздействия |
Средняя |
Экосистема нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения воздействия источника |
Низкая |
Экосистема нарушена. Период самовосстановления не менее 3 лет. |
Очень низкая |
Экосистема практически не нарушена. |
Расчет класса опасности отходов основан на показателе, который равен
где Ki – показатель степени опасности; Ci – концентрация i-го компонента отхода; Wi – коэффициент опасности в мг/кг для i-го компонента.
Коэффициента Wi определяют с учетом класса опасности i-го компонента для вод хозяйственно-питьевого использования и рыбохозяйственного назначения, атмосферного воздуха, персистентности (трансформации в окружающей природной среде) и биоаккумуляции (поведение в пищевой цепочке), исходя из требований [41]. Перечень компонентов отхода и их содержание устанавливают по составу исходного сырья и технологических процессов его переработки или по результатам количественного химического анализа. Если расчетное значение K соответствует 5-ому классу опасности, необходимо подтверждение вывода биотестированием водной вытяжки отходов в аккредитованной для этой цели лаборатории. При отсутствии подтверждения отходы относят к 4-ому классу опасности.
При разработке систем переработки отходов ставятся следующие (по порядку важности) задачи.
Снижение количества отходов в процессе производства продукции.
Уменьшение отходов за счет их сортировки при сборе.
Вторичное использование материалов, полученных из отходов.
Удаление отходов с минимальным экологическим риском.
Для утилизации отходов применяют складирование, сжигание, компостирование (неприменимо, если установлен наличие токсичных веществ), пиролиз.
В крупных странах (Россия, США) основную массу отходов складируют на оборудованных полигонах. Такие хранилища занимают большие площади, являются источниками шума, пыли, газов и загрязнения грунтовых вод. Чтобы уменьшить риски, власти увеличивают стоимость хранения отходов, например, с 1980 по 1987 гг. в США она возросла с 20 до 90 долларов за 1 т. Тенденция к удорожанию сохраняется и сегодня.
В густо населенных районах Европы 50% всех отходов сжигают. Впервые мусорные печи было опробованы в Англии (1874 г). Негативные последствия сжигания – эмиссия вредных газов (табл. 23).
Таблица 23. Эмиссия вредных веществ установок для сжигания мусора (мг/л) |
|
Вредные вещества |
Содержание в неочищенных дымовых газах |
НС1 |
400...1150 |
HF |
2...20 |
SO2 |
200...800 |
NOX |
150...400 |
СО |
20...600 |
Органические вещества |
300...500 |
Пыль |
800...15000 |
Накоплен большой опыт размещения отходов в морях (грунта при дноуглубительных работах, бурового шлама, строительного мусора и т.п.). Дно Мирового океана, в том числе и глубоководные впадины, используются для захоронения особо опасных токсических веществ (включая "морально устаревшие" боевые отравляющие вещества), а также радиоактивных материалов. С 1946 по 1970 гг. США захоронили около 90 000 радиоактивных контейнеров общей активностью примерно 100 000 Кюри, а европейские страны – 500 000 Кюри отходов. Дампинг (сброс отходов в море) рассматривается как вынужденная мера, временная дань несовершенству технологии.
Долгие годы существовало мнение, что захоронение и сжигание отходов более эффективно, но это не всегда так. Стоимость площадей для захоронения мусора растет из-за ужесточения норм и роста городов, а печи слишком дороги и опасны для окружающей среды. Оба способа имеют недостатки. Для сжигания отходов требуется энергия, а дымовые выбросы содержат вредные газы (SO2, CO, HCl, HF, NOx и диоксины). Захоронение отходов с экономической точки зрение целесообразнее, но требует отчуждения земель.
Перспективно решение проблемы путем селективной переработки отходов. Органическую массу используют для получения удобрений, текстильная и бумажная макулатура – для изготовления бумаги, металлолом идет в переплавку. Экономическая целесообразность переработки зависит от стоимости методов утилизации и положения на рынке вторсырья. Основной проблемой является сортировка мусора. Практика показывает, что свалки можно использовать для получения биогаза, пригодного для использования.