Классификация отходов
Все отходы подразделяют на бытовые и промышленные (производственные).
Отходы производства – все то, что образуется в процессе производства или после завершения его цикла, кроме продуктов в виде энергии или веществ – предметов производства.
Согласно этому определению к отходам производства относятся остатки многокомпонентного природного сырья после извлечения из него целевого продукта, например пустая рудная порода, вскрышная порода горных разработок, шлаки и зола тепловых электростанций, доменные шлаки и горелая земля опок металлургического производства, металлическая стружка машиностроительных предприятий и т. д. Кроме того, к ним относятся значительные отходы лесной, деревообрабатывающей, текстильной и других отраслей промышленности, дорожно-строительной индустрии и современного агропромышленного комплекса (навозохранилища, неиспользованные химические удобрения и пестициды, необустроенные кладбища погибших во время эпидемий животных и др.).
В принципе отходами производства являются и вещества, содержащиеся в отходящих технологических газах (дымовые) или в сточных водах предприятий, использующих воду в технологических процессах. Эти газообразные и жидкие виды отходов обычно рассматриваются в рамках экологических проблем загрязнения атмосферного воздуха и водного бассейна Земли и их охраны.
В промышленной экологии под отходами производства понимают отходы, находящиеся в твердом агрегатном состоянии (некоторые газообразные и жидкие отходы могут переходить в твердую фазу, например в фильтрах или отстойниках). То же относится и к отходам потребления – промышленным и бытовым. Отходы потребления – изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства в результате физического (материального) или морального износа.
Промышленные отходы потребления – машины, станки и другое устаревшее оборудование предприятий.
Бытовые отходы – отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности людей и удаляемые ими как нежелательные или бесполезные. К твердым бытовым отходам относят картон, газетную, упаковочную или потребительскую бумагу, всевозможную тару (деревянная, стеклянная, металлическая), вышедшие из употребления или утратившие потребительские свойства предметы и изделия из дерева, металла, кожи, стекла, пластмассы, текстиля и других материалов, сломанные или устаревшие бытовые приборы – мусор, а также сельскохозяйственные и коммунальные пищевые отходы – отбросы.
Особую категорию отходов (главным образом, промышленных) составляют радиоактивные отходы (РАО), образующиеся при добыче, производстве и использовании радиоактивных веществ в качестве горючего для атомных электростанций, транспортных средств (например, атомные подводные лодки) и других целей.
Отходы производства
Промышленные (производственные) отходы (ОП) – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшихся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Они бывают твердыми (отходы металлов, пластмасс, древесина и т.д.), жидкими (производственные сточные воды, отработанные органические растворители и т.д.) и газообразные (выбросы промышленных печей, автотранспорта и т.д.). Промышленные отходы, так же, как и бытовые, из-за недостатка полигонов захоронения в основном вывозятся на несанкционированные свалки. Обезвреживается и утилизируется только 1/5 часть.
Добыча и переработка сырья, необходимого для производства энергии, различных материалов и в конечном итоге удовлетворения тех или иных потребностей общества, ведет к истощению природных ресурсов Земли, разрушению природных экосистем, нарушению биосферных процессов и невиданному загрязнению окружающей среды, в том числе в результате накопления отходов производства.
Характерное для современного мира расширение индустриального производства сопровождается использованием громадного количества сырья и энергетических ресурсов, направленным на производство материальных благ. При этом действует сложившийся веками стереотип, что именно экстенсивный рост промышленного производства определяет благосостояние общества; промышленное производство считается основой экономического развития и социально-экономического уровня жизни общества, а объем потребляемых сырья и ресурсов расценивается как показатель экономического процветания.
Известный экономист профессор М.Лемешев, работавший экспертом ООН по окружающей среде, на простейшем примере показал нерациональный характер использования природных ресурсов, неразумный и порочный круг «производства ради производства».
«Мы ежегодно извлекаем из недр четверть миллиарда тонн железной руды. Добывая ее, так называемым прогрессивным открытым способом, разрушаем тысячи гектаров ценнейших черноземов, ограничивая рост производства молока, мяса, хлеба. Нарушаем гидрологический режим обширных регионов, создаем водный дефицит. Затем сооружаются крупнейшие горно-обогатительные комбинаты и металлургические заводы. При выплавке металла загрязняется воздух, губятся реки, озера. Полученный металл идет на строительство циклопических прокатных станов, а на этих станах прокатывают профили гигантских роторных экскаваторов для... добычи железной руды. При этом, естественно, расходуется огромное количество энергии. Получается: руда ради руды. Круг таким образом замыкается, и начинается новый технологический виток с тем же удручающе малым КПД в смысле получения конечных потребительских благ для людей и с трагически большим уроном для природы».
Добыча сырья – это не только самый разрушительный вид человеческой деятельности, при котором происходит перемещение огромного количества почвы и горной породы, но и основной источник промышленных отходов. Большая часть отходов образуется на начальной стадии. Для доступа к сырью необходимо удалить слой почвы и горных пород (вскрышные породы), при этом объемы вскрышных пород при открытом способе добычи сырья, который сейчас широко распространен, значительно больше, чем при подземном способе. Наглядный пример этому – горы пустой породы – терриконы в районах угледобычи, отвалы вблизи карьеров при наземной добыче руд. После процесса обогащения добытой руды также появляются горы пустой породы («хвосты» обогащения). Такие же горы отходов образуются на стадии выплавки металла (доменные шлаки, зола, горелая земля).
В основном эти терриконы и отвалы состоят из относительно инертных компонентов, но в то же время они содержат кислотообразующие вещества, тяжелые
металлы и другие опасные для окружающей среды элементы. Подвергаясь интенсивному физико-химическому воздействию природных факторов – воздуха и воды, они становятся источниками комплексного загрязнения окружающей природной среды.
Наиболее остро стоит вопрос утилизации неуклонно накапливающихся отходов угольной отрасли промышленности. На некоторых шахтах Донбасса добыча 1 тыс. т угля сопровождается выдачей на-гора более 800 т породы. На поверхности при участии кислорода воздуха и некоторых видов бактерий содержащиеся в породе сульфиды окисляются, что является одной из причин самовозгорания терриконов, образования кислотных поверхностных водотоков.
Эколого-геохимическими исследованиями установлен интенсивный вынос дождевыми водами из терриконов угольных шахт Донбасса селена, кобальта, меди и других тяжелых металлов. Повышенная миграционная способность многих химических элементов вызывает загрязнение подземных вод, а высокие коэффициенты биологического поглощения тяжелых металлов приводят к загрязнению растительного покрова прилегающих территорий. Затем загрязнение через цепи питания поступает в организм животных и человека, приводя к тяжелым заболеваниям. Воздушная эрозия и локальные самовозгорания отвалов и терриконов способствуют загрязнению приземной атмосферы.
По данным Госкомэкологии, только в 1997 г. в угольной отрасли промышленности образовалось около 700 млн м3 вскрышных пород и отходов обогащения. Доля использования твердых отходов в отрасли составляет в среднем 50%. В результате угледобычи в стране нарушено более 100 тыс. га земель (из них половина приходится на Кузбасс). Начиная с 1991 г. наблюдается ежегодное уменьшение восстанавливаемых земель, в частности в 1996 г. горными работами было нарушено 2,2 тыс. га, рекультивировано – 1,4 тыс. га. Объемы рекультивации сдерживаются недостаточным финансированием и обеспечением соответствующей техникой и оборудованием.
Аналогичная ситуация наблюдается и в других отраслях горнодобывающей отрасли промышленности, в металлургическом производстве и строительной индустрии, причем не только в нашей стране, но и во всем мире.
Главной особенностью промышленных отходов является их крупнотоннажность. Так, в России ежегодно образуются около 7 млрд т отходов, в том числе более 3 млрд т вскрышных пород – отходов горнодобывающей отрасли промышленности, сотни миллионов тонн шлаков и золы тепловых электростанций и металлургических комбинатов и др. В этом отношении «впереди планеты всей» выступают США, где ежегодно производится не менее 11 млрд т твердых отходов (44 т на каждого жителя страны), за ними Канада, Австралия.