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, из которых на долю золы ТЭЦ приходится 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 и прочее – 13,5%.

Класс опасности отходов устанавливается по степени возможного вредного воздействия на окружающую природную среду при непосредственном или опосредованном воздействии на нее [] в соответствии с критериями табл. 21.

Таблица 2. 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 K_i – показатель степени опасности; C_i – концентрация i-го компонента отхода; W_i – коэффициент опасности в мг/кг для i-го компонента.

Коэффициента W_i 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 []. 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. 22).

Таблица 3.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, NO_x 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.