Курсовая работа: Загрязнение окружающей среды твердыми промышленными и бытовыми отходами
Торговля токсичными отходами
С каждым годом мировая индустрия выпускает все более эффективные, но потенциальные опасные химикаты, в результате утилизации которых некоторые страны исподволь превращаются в огромные свалки ядовитых отходов.
Проблема токсичных отходов во весь голос заявила о себе в начале мусоросжигательный завод в Элсмир-Порт на северо-западе Англии 1970-х гг., когда в американском городке Лав-Канал близ Ниагара-Фолс по неведомой причине участились случаи раковых заболеваний и врожденных пороков развития.
Виновник беды вскоре был найден. Как оказалось, жилые дома и школа стояли на месте старой свалки, где в 1940-х гг. компания "Хукер Кемиклз" захоронила стальные бочки с различными химикатами, в том числе с диоксином и другими опасными пестицидами.
В 1953г. место складирования засыпали землей, сверху уложили слой глины и начали строить жилые дома. Однако к началу 1970-х бочки проржавели, а их ядовитое содержимое просочилось в почву и подземные воды, загрязняя землю и воздух. Резкий рост заболеваемости не заставил себя долго ждать.
В 1978г. весь район объявили зоной бедствия, а его жителей - около 1000 семей - отселили в другие места. После этой и ряда аналогичных экологических катастроф во многих странах были созданы государственные организации, контролирующие производство, использование и утилизацию токсичных материалов.
Утилизацией отходов в США занимаются свыше 30 тысяч полигонов и перерабатывающих предприятий. Некоторые из них принадлежат производителям ядовитых веществ, но большую часть эксплуатируют специальные компании, которым производители платят за утилизацию отходов.
Как же поступают с отходами компании-утилизаторы и за что им платят такие большие деньги?
Один из способов - складирование герметичных контейнеров в особых хранилищах, обнесенных стенами, залитых бетоном, засыпанных слоем глины, изолированных пластиком или другими материалами.
Предполагается, что с течением времени ядовитые компоненты подвергнутся естественному разложению либо люди изобретут новые технологии их обезвреживания. И все же многие могильники остаются, по сути, химическими бомбами с часовым механизмом.
Разлагаясь и разъедая стенки контейнеров, токсичные отходы смешиваются с почвой, подземными и дождевыми водами. Операторы некоторых полигонов откачивают эту жуткую химическую жижу и очищают стоки от ядов. Не меньшую проблему представляют образующиеся при разложении органики горючие газы, например метан, скопления которых взрывоопасны. Для их отвода и последующей утилизации в толщу отходов закладывают специальные трубопроводы.
Некоторые компании-утилизаторы с немалой выгодой используют эти газы как топливо для выработки дешевой электроэнергии.
Еще один вариант - сброс отходов в море - сопряжен с большим риском, поскольку попавшая в воду отрава вскоре проникает в пищевые цепочки и уничтожает все живое. Однако положить конец нелегальному сбросу отходов крайне трудно. Власти многих стран не могут держать под неусыпным надзором все суда или хотя бы проверять, что каждый смертоносный груз прибыл в порт назначения, а не "потерялся" в море.
Отдельные категории токсичных отходов сжигают, хотя опасные химические соединения могут попасть в атмосферу с дымом или оставаться в золе. Применяется также химическая переработка с целью разложения или нейтрализации токсинов путем их соединения с другими субстанциями. Это стоит больших денег и зачастую приводит к образованию столь же опасных побочных продуктов.
Торговля токсичными отходами имеет ряд преимуществ. Вместо того, чтобы накапливать ядовитый мусор или избавляться от него небезопасными и незаконными путями, производители и пользователи передают их лицензированным специалистам, которые предположительно сделают все как надо. Профессиональные утилизаторы проводят собственные научные разработки новых методов обезвреживания отходов. В конечном счете люди, живая природа и окружающая среда гораздо меньше страдают от загрязнений.
Но есть и обратная сторона медали. Отходы приходится перевозить к месту утилизации, причем иногда за тридевять земель. Многие выступают против таких перевозок по соседству со своим жильем, небезосновательно опасаясь аварий.
То и дело вспыхивают громкие скандалы. В свое время швейцарский город Цюрих отправлял золу из своих мусоросжигателей (с ядовитыми компонентами) в бывшую ГДР, где ее хоронили в старых шахтах.
Признанными лидерами в области переработки и складирования токсичных отходов являются британские компании.
Отходы производства и потребления в ПермиОдной из актуальных проблем, связанных с ухудшением качества окружающей природной среды, является нерациональное, экологически опасное и неорганизованное размещение отходов.
В настоящее время производство отходов во всем мире возрастает и опережает их переработку, обезвреживание и складирование на полигонах и свалках. Дальнейшее накопление отходов чревато серьезными негативными последствиями, как для населения, так и для окружающей среды. Поэтому во всех развитых странах вопросам по сокращению, размещению, хранению и захоронению, переработке отходов производства и потребления уделяется повышенное внимание.
Данная проблема является одной из самых основных. Ежегодно увеличение отходов на душу населения составляет 4-6%, что в три раза превышает скорость роста населения.
От жилищного сектора собирается и вывозится в места организованного хранения около 60% всех отходов, образующихся в городе, и 40 % - от предприятий, учреждений, организаций.
Объемы образования твердых бытовых отходов в городе складывается из двух потоков: от жилого фонда – 2416,78 тыс. куб.м. (507,525 тыс. тонн), от предприятий, учреждений, организаций – 1611,187 тыс. куб. м. (338,349 тыс.тонн).
В производственном цикле предприятий металлургического комплекса образуются следующие группы промышленных отходов: металлургические шлаки, шламы от систем мокрой газоочистки, прокатного производства, травильных отделений, пылевые отходы от систем сухой газоочистки и др.
Предприятия машиностроения и металлообработки являются источниками образования отработанных формовочных и стержневых смесей литейного производства, металлоабразивных отходов, шламовых отходов гальванического, травильного производств, отработанных СОЖ и масел, нефтешламов, растворителей, отходов красок, грунтовок, лаков и прочее.
Производство строительных материалов является поставщиком таких отходов как: бой кирпича керамического, силикатного, шламы очистных установок, отходы бетона и железобетона, отходы керамических изделий и др.
На предприятия транспортно-дорожного комплекса и при эксплуатации индивидуального автотранспорта практически не решается вопрос об утилизации отработанных масел.
Отходы лечебно-профилактических учреждений содержат биологические отходы, отходы кислот и щелочей, биопроб после лабораторных исследований, использованные одноразовые шприцы, системы и перевязочные материалы, лекарства с истекшим сроком годности, отходы пищеблоков и т.д.
Распределение объемов образующихся отходов производства и потребления по отраслям экономики на территории Перми представлено в табл.1.
Таблица 1
Образование отходов производства и потребления на предприятиях Перми с разбивкой по отраслям экономики за 2003 год
|
Бытовые отходы являются дестабилизатором геоэкологической обстановки. Их основные морфологические компоненты в различной степени подвержены процессам разложения. Металлы переходят в окружающую среду преимущественно в виде оксидов (цинк, медь, олово, металлоорганические соединения и др.). К продуктам распада бумаги и пищевых остатков относятся органические кислоты, фенол, альдегиды, аммиак, нитраты и другие вещества; к газообразным продуктам разложения - углекислый газ, метан, сероводород, летучие органические кислоты.
Остро стоит вопрос сбора, хранения, утилизации отходов пестицидов и ядохимикатов.
Часть городских отходов являются остро токсичными, среди них: красители, пестициды, ртуть и ее соединения, растворители, свинец и его соли, лекарства, кадмий, мышьяковистые соединения, формальдегид, соли талия и др. Особое место среди таких отходов занимают пластмассы и синтетические материалы, так как они не подвергаются процессам биологического разрушения и могут длительное время находится в объектах окружающей среды.
Из общего количества образующихся отходов производства и потребления, бытовые отходы составляют 28%; промышленные – 72%, из них: отходов 1 и 2 классов опасности менее 1%, 3 класса опасности – 50%, 4 класса опасности – 49%.
Отсутствие хорошо организованной системы сбора, переработки, обезвреживания и захоронения отходов, несовершенство правовых и экономических рычагов для ведения этой системы, а также для создания малоотходных производств, привело к тому, что большая часть образующихся отходов не классифицирована. Это препятствует вовлечению данных отходов в переработку.
Динамика изменения объемов образования, использования, захоронения отходов на территории города за период 1999-2003 г.г. приведена в табл.4 и на рис.4.
Таблица 2
Динамика изменения объемов образования, использования, захоронения отходов на территории города за период 1999-2003 г.г.
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Как видно из представленных данных, сохраняется тенденция захоронения значительной части отходов (86%) при низком проценте использования отходов в качестве вторичного сырья (рис. 2) Неиспользованные отходы – это тысячи тонн выведенных из хозяйственного оборота безвозвратно теряемых материальных ресурсов, многими видами которых общество практически уже не располагает.
Основными причинами столь малого вовлечения отходов в промышленную переработку являются:
- отсутствие комплексной политики в области экономики образования
отходов;
- несовершенство законодательной и нормативно-правовой базы в
сфере обращения с отходами;
- отсутствие экономических стимулов развития рынка
природоохранных услуг и экологического предпринимательства;
- недостаток финансовых средств, для инвестиций в сферу заготовки и
переработки отходов;
- недостаточный уровень общественного сознания проблемы
переработки отходов.
Остро в городе стоит проблема образования стихийных и несанкционированных свалок. Так, в 2003 году на территории города выявлено 209 несанкционированные свалки, на которых размещено 216,226 тыс. куб. м (45,407 тыс. т) неклассифицированных по составу отходов производства и потребления. Ориентировочная площадь стихийных свалок составляет около 88,363 Га городских земель.
Очевидно, что в местах стихийного скопления отходов возможно появление ингредиентов самых высоких классов опасности и токсичности с последующей беспрепятственной их миграцией в окружающую природную среду. Опасность стихийных свалок заключается ещё и в месторасположении. Как правило, эти свалки приурочены к склонам балок, оврагов, иных участков с понижением рельефа и высокой проницаемостью подстилающих грунтов, а также прямым выходом к водоемам, и в непосредственной близости от жилых массивов. Опасные водорастворимые соединения и продукты распада практически беспрепятственно с дождевыми и талыми водами поступают в подпочвенные воды или непосредственно в водные объекты. На подобных свалках происходят систематические возгорания, при которых характер и масштабы загрязнения атмосферы спрогнозировать и оценить не представляется возможным.
Способы переработки бытовых и промышленных эксплуатационных отходовСуществует несколько способов переработки промышленных и бытовых отходов:
Способ термической переработки отходов, включающий дозированную загрузку отходов в газогенератор, подогрев воздуха в воздухонагревателе до 600°C для сжигания углеродистых остатков и подачу его в нижнюю часть газогенератора, пиролиз отходов и плавление неорганической части отходов с выводом шлаков, а также отвод дымовых газов через систему очистки газов а атмосферу, а горючих газов - через конденсатор с конденсацией жидких продуктов и получением горючих жидкостей и газов, которые используют в качестве топлива.
Недостатком известного способа термической переработки отходов является значительное загрязнение атмосферы дымовыми газами, а также низкий коэффициент полезного действия газогенератора из-за отсутствия замкнутости цикла термической переработки отходов, включающего предварительный нагрев воздуха в воздухонагревателе от дополнительного источника энергии.
- Способ термической переработки бытовых отходов, включает в себя запуск и предварительный нагрев газогенератора горючими выхлопными газами двигателя, дозированную загрузку предварительно очищенными от металлического лома и строительного мусора бытовыми или промышленными отходами, перемещение обрабатываемых отходов по замкнутому контуру газогенератора с реверсивным приводом с термообработкой выхлопными газами двигателя, сжигание термообработанных отходов греющим газом сжигаемого в топливных форсунках топлива, подачу зольных остатков с помощью реверса привода перемещения отходов в газогенераторе и выгрузку золы, а также отвод дымовых горючих и выхлопных газов в атмосферу.
Недостатком известного способа переработки отходов являются значительное загрязнение атмосферы дымовыми и выхлопными газами, а также низкий коэффициент полезного действия газогенераторов, работающих по данному способу в условиях, например, суши на территории свалок городского или промышленного мусора, где использование выхлопных газов и сжигание отходов связано с расходом дополнительного топлива для работы двигателя и топливных форсунок, а работа двигателя ведется с целью разогрева газогенератора и отходов выхлопными газами, при этом из электросети идет отбор электроэнергии для питания приводов газогенератора. Таким образом, возможности использования известного способа переработки отходов в условиях суши, по сравнению с условиями утилизации мусора на судне, сильно ограничены из-за холостой работы двигателя в условиях суши, работающего только для получения выхлопных газов.
Заключение
Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы еще успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями. Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия.
Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого природе человеком.
Приложение
ТАБЛИЦА 1
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС ВЫБРОС ПЫЛИ, МЛН. Т/ГОД
1. Сжигание каменного угля 93,6
2. Выплавка чугуна 20,21
3. Выплавка меди (без очистки) 6,23
4. Выплавка цинка 0,18
5. Выплавка олова (без очистки) 0,004
6. Выплавка свинца 0,13
7. Производство цемента 53,37
ТАБЛИЦА 2
ВЕЩЕСТВО |
ПЛАНКТОН |
РАКООБРАЗНЫЕ |
МОЛЛЮСКИ |
РЫБЫ |
Медь |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
Цинк |
+ |
++ |
++ |
++ |
Свинец |
- |
+ |
+ |
+++ |
Ртуть |
++++ |
+++ |
+++ |
+++ |
Кадмий |
- |
++ |
++ |
++++ |
Хлор |
- |
+++ |
++ |
+++ |
Ронадин |
- |
++ |
+ |
++++ |
Цианид |
- |
+++ |
++ |
++++ |
Фтор |
- |
- |
+ |
++ |
Сульфид |
- |
++ |
+ |
+++ |
Степень токсичности (примечание):
- |
отсутствует |
+ |
очень слабая |
++ |
слабая |
+++ |
сильная |
++++ |
очень сильная |
ТАБЛИЦА 3
Загрязняющие вещества |
Количество в мировом стоке, млн. т/год
|
Нефтепродукты |
26,563 |
Фенолы |
0,460 |
Отходы производств синтетических волокон |
5,500
|
Растительные органические остатки |
0,170 |
Всего |
33,273 |
Загрязнение подземных вод в пределах промышленных и городских агломераций.
Практически по всем субъектам отмечаются все возрастающие масштабы техногенного загрязнения, основными видами которого являются химическое и микробное. Статистические данные показывают, что подземные воды загрязнены в наибольшей степени соединениями азота (488), хлоридами и сульфатами (836), нефтепродуктами (113), железом (1025). Наибольшую опасность представляют крупные накопители стоков, хранилища отходов и участки регулярного сброса на земную поверхность или в геологические пласты некондиционных промышленных и попутных вод.
ТАБЛИЦА 4
| ВНЕШНИЙ ВИД |
ТОЛЩИНА л/кв. м |
КОЛ-ВО НЕФТИ мкм |
| Едва заметна | 0,038 | 44 |
| Серебристый отблеск | 0,076 | 88 |
| Следы окраски | 0.152 | 176 |
| Ярко окрашенные разводы | 0,305 | 332 |
| Тускло окрашенные | 1,016 | 1170 |
| Темно окрашенные | 2.032 | 2310 |
ТАБЛИЦА 5
Состояние почв в 2002 году
Рис.1 Диаграмма состояния почвы на проверенных объектах города Перми
Превышения ПДК по загрязняющим веществам: тяжелым металлам, фенолам, формальдегиду, нефтепродуктам, водорастворимым фторидам, были выявлены на некоторых объектах города. Характер загрязнения почв города вредными ингредиентами представлен в диаграмме на рис. 1.
Основным источником загрязнения атмосферного воздуха в Пермской области являются крупные промышленные предприятия и автотранспорт.
Предприятия нефтегазохимической, нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленности, автотранспорт, тепловые электростанции, предприятия переработки древесины (ЦБК) формируют специфику загрязнения атмосферного воздуха населенных мест и соответственно влияют на здоровье населения.
Реализация воздухоохранных мероприятий и выполнение предписаний надзорных органов привели к общей стабилизации состояния загрязнения атмосферного воздуха. За период 1998-2002 гг. удельный вес проб, превышающих предельно-допустимые концентрации, по Пермской области находится на уровне не более 6,1 % от общего числа проб. При этом данный показатель превышает средние показатели по Приволжскому федеральному округу и по Российской Федерации
Среднеобластной показатель количества проб выше ПДК (6,1 %) определен в городах Березники – 9,9 % от количества проб, Чусовой – 9,6 %, Соликамск – 8,4 %, Горнозаводск – 8,1 %.
Наиболее неблагоприятная ситуация сложилась на автомагистралях, где удельный вес проб с превышением ПДК наиболее высок – 10,2 %. Наибольшее количество единиц автотранспорта зарегистрировано в городах Перми, Березниках, Кунгуре, Чайковском, Краснокамске, Соликамске, Чусовом.
По данным лабораторных исследований, проведенных специалистами госсанэпидслужбы, наиболее напряженная ситуация на автомагистралях сложилась в городах: Чусовом – 16,8 %, Соликамске – 10,4 %, Перми – 9,7 % проб с превышением ПДК.
В целом на территории области ежегодно сбрасывается около 2,5 млрд. м3, в т.ч. загрязненных сточных вод около 382 млн. м3.
Основными источниками загрязнения поверхностных вод являются предприятия Соликамско-Березниковского промрайона, бывшего Кизеловского угольного бассейна, предприятия городов Перми, Чусового, Лысьвы, Краснокамска. К потенциальным источникам загрязнения водоемов относятся свалки твердых бытовых и промышленных отходов, животноводческие комплексы, площадки промышленных предприятий, собственно территории населенных пунктов, оказывающих в той или иной степени влияние на качество воды открытых водоемов.
Все большее влияние на состояние водоемов оказывают аварийные ситуации, связанные с порывами нефтепродуктопроводов.
Высокая техногенная нагрузка отрицательно сказывается на санитарно-гигиенической характеристике открытых водоемов в местах водопользования населения. Удельный вес проб с превышением гигиенических нормативов находится в пределах 18-24 %.
В 2003 году в сравнении с 2002 годом вырос удельный вес нестандартных проб по микробиологическим показателям при снижении нестандартных проб по санитарно-химическим показателям. Среднеобластные показатели санитарно-химического загрязнения ниже показателей по Российской Федерации и Приволжскому округу, по микробиологическим показателям на уровне или выше.
Показатели качества воды водоемов первой категории ( % нестандартных проб)
| Территории | 2000 г | 2001 г | 2002 г | 2003 г. |
| Микробиологические показатели | ||||
| Пермская область | 31,4 | 9,7 | 20,8 | 24,1 |
| Приволжский Федеральный округ | 18,5 | 17,1 | 17,0 | |
| Российская Федерация | 23,44 | 22,06 | 23,7 | |
| Санитарно-химические показатели | ||||
| Пермская область | 14,8 | 25,3 | 21,3 | 18,5 |
| Приволжский Федеральный округ | 29,9 | 29,9 | 30,4 | |
| Российская Федерация | 27,64 | 28,2 | 29,2 | |
Показатели качества воды водоемов второй категории
( % нестандартных проб)
| Территория | 2000 г | 2001 г | 2002 г | 2003 г. |
| Микробиологические показатели | ||||
| Пермская область | 17,5 | 15 | 19,4 | 20,9 |
| Приволжский Федеральный округ | 16,7 | 16,9 | 16,8 | |
| Российская Федерация | 20,8 | 21,8 | 22,3 | |
| Санитарно-химические показатели | ||||
| Пермская область | 30,4 | 32,2 | 31,6 | 22,3 |
| Приволжский Федеральный округ | 25,2 | 27,5 | 27,9 | |
| Российская Федерация | 25,68 | 29,16 | 26,20 | |
Стабильной на протяжении последних лет остается ситуация по гигиеническим характеристикам воды подземных водоисточников. Удельный вес проб, не отвечающих нормативу по микробиологическим и санитарно-химическим показателям, ниже показателей по Российской Федерации.
Показатели качества воды подземных источников водоснабжения ( % нестандартных проб)
| Виды показателей | Годы | ||||
| 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | |
| санитарно-химические | 16 % | 12 % | 14 % | 12 % | 11,4 % |
| микробиологические | 5 % | 6 % | 7 % | 4 % | 5,3 % |
Список литературы
1. учебник «Экология 10 – 11 классы» (автор: А. Т. Зверев, использовался материал со страниц 72-76, стр. 95 – 100, стр. 142 – 146)
2. http://www.napton.ru/
3. http://www.krugosvet.ru/articles/116/1011616/1011616a1.htm
4. http://www.ecocoop.ru/monitor/messages/1478.html
5. http://www.prometeus.nsc.ru/partner/zarubin/waste.ssi
6. http://www.ssa.ru/norms/documents/2156AB34E
7. http://www.google.ru/search?hl=ru&ie=windows-1251&oe=windows-1251&q=%E7%E0%E3%F0%FF%E7%ED%E5%ED%E8%E5+%E1%FB%F2%EE%E2%FB%EC%E8+%EE%F2%F5%EE%E4%E0%EC%E8&btnG=%CF%EE%E8%F1%EA+%E2+Google&lr=&aq=-1&oq= (рисунки, некоторые диаграммы, схемы, данные статистических исследований)
8. http://www.ssa.ru/norms/documents/2156AB34E
