Отходы, их виды, влияние на экологию и способы переработки

Отходы-это проблема мирового масштаба. Они являются причиной  экологического кризиса, загрязнения природных вод, образуют «мусорные» острова в океане, усиливают изменения климата. При неправильном хранении отходы могут быть причиной пожаров и даже взрывов, загрязнения окружающей среды, гибели животных и болезней человека.

Виды отходов по источнику образования

По источнику образования отходы подразделяются на:

• отходы потребления;
• отходы производства.

К отходам потребления относятся твердые коммунальные отходы и продукция, утратившая потребительские свойства. Они могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду только при неправильной утилизации. Это размещение мусора на полигонах или его сжигание без предварительной сортировки. Сортировка мусора с выделением вторсырья и токсичных отходов, отделением органических фракций и их компостирование позволяют сделать размещение отходов на полигонах довольно безопасным.

Мусоросжигание-экономически неэффективный и экологически опасный способ обработки отходов, приводящий к увеличению выбросов углекислого газа-одного из парниковых газов. Они способствуют росту температуры нашей планеты. Кроме того при сжигании мусора выделяется более 250 видов токсичных веществ, включая диоксины. Эти выбросы не удается полностью очистить даже при многоступенчатой очистке, применяемой на современных мусоросжигательных заводах.

Промышленные отходы значительно более многочисленны и составляют более 92% всего мусора. В процессе промышленного производства образуются выбросы вредных веществ в атмосферу. Многие производства оказывают столь значительное негативное воздействие, что люди, проживающие рядом с ними получают хронические заболевания, а окружающая среда деградирует. Особенно это относится к гигантам черной и цветной металлургии, химии или нефтехимии.

Сточные воды, образующиеся в промышленном производстве, требуют тщательной очистки на специальных очистных сооружениях. При недостаточной степени очистки они служат источником опасного загрязнения природных вод.

Влияние отходов на экологию

Отходы оказывают целый комплекс негативных воздействий на окружающую среду, включая климатические изменения.

Изменения климата

Органические отходы, размещаемые на полигонах, подвергаются разложению в анаэробных условиях (без доступа воздуха). В результате происходит их сбраживание с выделением метана-парникового газа. Он оказывает в 28 раз более сильное парниковое действие по сравнению с углекислым газом.

Такие же процессы протекают в кишечнике жвачных животных. Еще недавно европейские поборники борьбы с глобальным потеплением требовали из-за этого избавляться от коров. Сейчас эти радикальные действия больше не актуальны.

Из-за энергетического кризиса, созданного собственным некомпетентным руководством, европейские страны вынуждены вернуться к угольной генерации. Она служит основным источником выбросов углекислого газа в атмосферу. Кроме того сжигание углей является источником оксидов азота и серы, сажи, летучей золы и тяжелых металлов. Среди них такие высокотоксичные как ртуть, мышьяк, свинец, барий, никель, марганец и др.

По оценке Всемирной организации здравоохранения угольные электростанции ежегодно уносят более 10 000 жизней, а также множество людей получают различные хронические заболевания.

Загрязнение воздуха, почвы, природных вод

Производственные предприятия выбрасывают множество токсичных веществ, тяжелых металлов и химических соединений. В результате люди, проживающие вблизи них часто болеют и получают множество хронических заболеваний. Во многих промышленных зонах выбросы столь интенсивны, что приводят к образованию смога. Смог образуется при высокой концентрации вредных веществ в сочетании с мелкодисперсной пылью и частицами сажи.

От смога страдают люди, животные и растения. Он препятствует проникновению солнечных лучей, что препятствует процессу фотосинтеза. Осаждение вредных веществ из промышленных выбросов насыщает почву токсичными веществами. Это ведет к гибели почвенной микрофлоры и делает ее неплодородной.

Сточные воды промышленных производств содержат высокие концентрации различных химических веществ и тяжелых металлов. Требуется их дорогостоящая очистка на современных очистных сооружениях. Иначе они служат причиной загрязнения природных водоемов, увеличивая дефицит пресной воды в мире.

Решением этих проблем может быть переход от действующей сейчас линейной модели экономики к экономике замкнутого цикла. В ней продукция служит как можно дольше. Отходы не удаляются в природную среду, а подвергаются переработке и возвращаются в производственный цикл в виде сырья или готовой продукции.

Рост заболеваемости людей

Проживание людей в условиях сильного загрязнения воздуха, почвы и природных вод не проходит бесследно для их здоровья. При высокой концентрации токсикантов наблюдаются острые отравления, которые могут заканчиваться смертью людей.

В качестве примера можно привести массовое отравление зерном, протравленным метилртутью в Ираке в 1971 году. Протравленное зерно завезли из Мексики для посевов. Однако, поставки задержались, и сеять было уже поздно. Зерно по незнанию пустили в пищу. Произошли массовые заболевания людей, закончившиеся смертью более 500 человек. Это послужило запретом применения метилртути для протравливания зерна.

При низких концентрациях токсичных веществ заболевания протекают в виде хронических болезней. Отходы могут вызывать следующие заболевания:

• поражения нервной системы;
• сердечно-сосудистые заболевания;
• различные виды аллергических заболеваний, включая бронхиальную астму;
• поражения печени, почек, желудочно-кишечного тракта;
• заболевания органов дыхания;
• изменения ДНК, бесплодие, онкологические заболевания и др.

Мельчайшие частицы загрязняющих веществ с размерами менее 0,1 мкм способны проникать сквозь неповрежденную кожу человека. К ним относятся сажа, летучая зола от сжигания отходов, каменного угля и других материалов, выхлопы автомобилей, мелкодисперсные пыли. Они вызывают кожные заболевания, способствуют попаданию токсинов в кровь. Это приводят к поражению жизненно важных органов человека.

Массовая гибель животных

Если не удастся сократить поступление пластиковых отходов в моря и океаны, то к 2050 году масса пластика превысит массу рыбы. С учетом гибели рыб из-за пластикового загрязнения это равенство может наступить еще раньше.

Животные гибнут, запутавшись в обрывках рыболовецких сетей, в пластиковых пакетах и других полимерных отходах. Значительно опаснее способность полимеров распадаться на мельчайшие частицы с размерами от долей микрона до нескольких миллиметров (микропластик). Животные, рыбы и птицы проглатывают его, принимая за корм, и погибают. Ежегодно из-за этого погибают сотни тысяч морских обитателей.

Не менее опасны аварии, сопровождающиеся разливами нефти или нефтепродуктов. Нефть не смешивается с водой и растекается по ее поверхности тонкой пленкой. Она служит причиной гибели птиц. Их перья слипаются из-за нефти, и птицы не могут летать. Гибнут рыбы и морские животные из-за сокращения поступления кислорода.

Исключение земель из хозяйственного оборота

Быстрый рост количества отходов требует значительных площадей для их захоронения. Суммарная площадь полигонов в России превышает 4 млн га. Это соизмеримо с площадью целой европейской страны, например, Бельгии.

Эти земли выведены из хозяйственного оборота. Реально потери земель еще больше, так как санитарно-защитная зона вокруг полигона составляет 1000 м. На эту площадь распространяется негативное влияние полигона.

Решить проблему можно за счет максимально возможной переработки отходов с получением полезной продукции или сырья для производства. Это позволит максимально сократить размещение мусора на полигонах.

Способы утилизации отходов с получением продукции

Любые отходы могут быть переработаны с получением продукции или сырья для промышленного производства. Однако, на данном этапе технологического развития такая переработка не всегда экономически целесообразна.

Рассмотрим переработку отходов древесины, бумаги, стекла и пластмасс, утилизация которых наиболее рентабельна. Их можно перерабатывать с получением широкой номенклатуры продукции.

Также для них возможно повторное использование по прямому назначению (рециклинг). Из древесных отходов можно изготовить предметы мебели или упаковку, из макулатуры-бумагу. Стеклобой повторно используется для производства стеклянных изделий, а из пластиковых отходов можно получить вторичные пластмассы.

Древесина

Из отходов могут быть получены:

• строительные материалы (древесно-стружечные и древесноволокнистые плиты, деревобетоны (арболит, фибробетон), древесно-полимерные композиты и др.;
• утеплители;
• топливо (дрова, щепа, топливные брикеты, пеллеты);
• при пиролизе древесины могут быть получены горючие газы, деготь, древесный уголь;
• активированный уголь;
• при гидролизе древесины получают этиловый спирт.

Макулатура

Отходы бумаги и картона могут быть переработаны с получением следующей продукции:

• упаковочных материалов (пульверкартон, упаковка для яиц, крафт-бумага и др.);
• строительных материалов (облицовочные панели и плитки, кровельные материалы);
• гофрокартон;
• бумажные салфетки, туалетная бумага;
• одноразовая бумажная посуда;
• ткань для одежды;
• утеплители (эковата).
  

  Стекло

  Из отходов стекла могут быть получены:

• строительные материалы (стеклочерепица, облицовочные блоки, наполнители в бетонах, стеклокерамика, пеностекло, облицовочные плитки и др.);
• жидкое стекло;
• стекловолокно;
• абразивы;
• дорожная разметка с использованием стеклянных микросфер;
• стеклоасфальт.
  

  Пластик

  Отходы пластмасс могут быть переработаны в следующую продукцию:

• строительные материалы (полимербетоны, древесно-полимерные композиты, полимерно-песчаная плитка, стеклопластики и др.);
• нетканные материалы (синтепон и др.);
• одежда из синтетических тканей;
• полимерные асфальтобетонные материалы для дорожного строительства;
• гидролиз или пиролиз без доступа воздуха дает возможность получения мономеров для повторной полимеризации.
  

  ---

  Отходы древесины и бумаги являются биоразлагаемыми и эффективно перерабатываются почвенной микрофлорой. Стекло абсолютно инертный материал и не представляет опасности для окружающей среды. Иное дело пластиковые отходы.

  Пластмассы под действием энергии солнца и ветра распадаются на мельчайшие частицы, сохраняющие свойства исходных полимеров. Их размеры составляют от долей микрона до нескольких миллиметров. Такие мельчайшие частицы разносятся ветром на большие расстояния, загрязняя атмосферный воздух, почву и природные воды.

  ---

  Поэтому переработка пластмасс имеет особое значение. Такие отходы не должны попадать на полигоны и в природную среду.