Контрольная работа по "Экологии"

Отходы производства и потребления  подразделяют на промышленные, твердые бытовые (ТБО), медицинские, биологические, радиоактивные, древесно-растительные, крупногабаритный мусор, строительные отходы и грунты, осадки очистных сооружений водопровода и канализации, осадки ливневых очистных сооружений.

Наибольшую проблему для жилищно-коммунальных служб составляют твердые бытовые  отходы, поскольку они, во-первых, образуются повсюду и, во-вторых, разработку способов их сбора, обезвреживания и утилизации затрудняет то обстоятельство, что эта группа отходов представляет собой многокомпонентную смесь различного фракционного состава.

За последние десятилетия структура  ТБО претерпела существенные изменения. Если в начале XX столетия мусорные свалки городов состояли в основном из остатков продовольствия и тяжелой фракции канализационных стоков, то сейчас на первом месте находятся такие компоненты, как бумага, стекло, металлы, полимеры.

Усредненные оценки удельного веса главных составляющих ТБО по отдельным странам обычно характеризуются следующими средними пропорциями: 20–50% макулатуры, до 40% пищевых отходов, по 2–5% черных и цветных металлов и пластмасс, 4–6% стекла и текстиля.

В Москве состав и объемы накопления бытовых отходов несколько отличаются от общепринятых для средней полосы России. Так, утвержденная норма накопления бытовых отходов на 1 человека в год составляет 1 м3 или 250 кг, а морфологический состав выглядит следующим образом: бумага, картон – 38,2%; пищевые отходы – 28,6%; дерево, листья – 9,1%; текстиль – 7%; кожа, резина – 4,9%; полимерные материалы – 4,4%; кости – 3,2%; черный металл – 1,8%; цветной металл – 1%; стекло – 0,6%; керамика, камни – 0,5%; отсев (менее 15 мм) – 7%.

Наша столица по нормам образования  различных видов отходов не отличается от мегаполисов Западной Европы, несколько отставая от них по количеству бытовых отходов на душу населения. Однако проблема управления отходами в России по сравнению с Западной Европой усложняется более суровым климатом, а в Московском регионе еще и очень высокой плотностью населения – более 32 тыс. человек на квадратный километр. С целью пресечения неконтролируемой эмиссии отходов в окружающую среду создаются системы управления отходами.

К настоящему времени разработан ряд  методов переработки ТБО. По технологическому принципу они делятся на биологические, химические, термические, механические, смешанные. Наибольшее распространение получили методы складирования (механические), сжигания (термические) и компостирования.

Ввиду большой неоднородности количественного, качественного и фракционного состава ТБО во всех странах мира используется преимущественно метод их складирования на специально подготовленных свалках или полигонах. В результате проблема мусорных свалок является сегодня одной из наиболее актуальных. Количественно это иллюстрируется следующими показателями: численность населения планеты ежегодно возрастает на 1,5–2%, а объем мусорных свалок – на 6%, т. е. в 3–4 раза быстрее. Каждый житель городов Европы ежегодно выбрасывает 377 кг отходов, а житель США – до 500 кг.

Прогнозы показывают, что несмотря на достаточно высокие темпы прироста мощностей промышленных установок по переработке и обезвреживанию ТБО, количество складируемых отходов к 2010 г. составит около 65%. Развитие полигоностроения происходит в основном за счет увеличения удельной нагрузки на единицу площади полигона путем повышения степени уплотнения складируемых ТБО и высоты складирования. Современные катки-уплотнители позволяют уплотнять ТБО на полигонах до 0,8 т/м3. Высота складируемых ТБО на ряде зарубежных полигонов достигает 60 м. Использование этих  методов позволяет увеличить емкость полигонов в 5–6 раз.

Основные проблемы захоронения  ТБО заключаются в том, что, во-первых, полигоны требуют отведения значительных площадей, и во-вторых, при удалении отходов происходит безвозвратная потеря содержащихся в них полезных компонентов. К тому же формирование свалок, в особенности неорганизованных, сопровождается рядом сопутствующих проблем: загрязнением атмосферного воздуха метаном, сернистым газом, парами растворителей и т. д.; загрязнением почвы и грунтовых вод тяжелыми металлами, растворителями, полихлорбифенилами, диоксидами, инсектицидами и другими токсичными соединениями; эпидемиологической опасностью и т. п.

В связи с этим основным принципом  проектирования полигонов является охрана окружающей среды. С целью защиты поверхностных и подземных вод под строительство полигонов выбираются участки земли с определенными видами грунта. Защита атмосферы обеспечивается путём наружной изоляции уплотненного слоя ТБО грунтом, строительными (или инертными) и промышленными отходами. Такой наружный изолирующий слой исключает возможность возникновения пожаров. Охрана почв прилегающих к полигонам участков достигается установкой вокруг площадки разгрузки мусоровозов сетчатых ограждений, которые задерживают разносимые ветром легкие фракции ТБО. Наружная изоляция ТБО, их дробление, уплотнение тяжелыми катками создают преграду для мух и грызунов.

Все сказанное выше показывает огромную опасность для окружающей среды  неорганизованных свалок. Несмотря на это их количество исчисляется сотнями. В 1994 г. в Московской области имелось 210 полигонов и свалок твердых бытовых и промышленных отходов общей площадью 678 га. 96 из них были действующими. Кроме того существовали свыше 200 несанкционированных свалок ТБО и промышленных отходов в лесах, оврагах, брошенных карьерах, придорожных кюветах. В настоящее время на территории города имеется около 70 несанкционированных свалок.

Чрезвычайно важным является такой  источник загрязнения окружающей среды, как свалки, подлежащие рекультивации. В Москве в 1997 г. было зарегистрировано 88 свалок общей площадью около 387,73 га. Это, как правило, старые стихийные свалки, которые до сих пор выделяют метан, содержат соли тяжелых металлов, имеют радиоактивные элементы, отравляют подземные воды, почву, атмосферный воздух.

В разных странах применяются различные  методы обезвреживания, переработки и утилизации ТБО. Так, в Дании только 9% из них хранятся на полигонах, а 87% сжигается на мусоросжигательных установках (МСУ), в Японии эти соотношения соответственно составляют 14 и 82%, в США – 81 и 12%, в то время как в России на свалках и полигонах размещается 96% отходов и только 2% уничтожается на мусоросжигательных заводах (МСЗ).

Эколого-гигиеническая эффективность  МСУ определяется комплексом условий, основными из которых являются: состав ТБО, количество и распределение в топках воздуха, идущего на их окисление, температура топочных газов и сжигания в целом, время пребывания отходов в топках, особенности смешивания воздуха с летучей фракцией выбросов. Мусоросжигание в последние годы вызывает у специалистов и населения всё больше возражений. Несмотря на очистку, выбросы МСУ в атмосферу содержат тяжелые металлы и диоксины. По этим причинам, несмотря на высокую технологию очистки, во Франции закрыты 34 завода из 36. Единственный построенный в России во Владимире МСЗ на отечественном оборудовании при сжигании тонны ТБО образует в среднем 320 кг шламов, 30 кг летучей золы и 6 тыс. м3 дымовых газов, содержащих диоксины, тяжелые металлы и другие токсиканты. В результате многолетней работы МСЗ в Роттердаме (Нидерланды) в радиусе 30 миль от него загрязнение коровьего молока диоксинами достигло такого уровня, что его продажа и потребление были запрещены. В Швеции мусоросжигание приводит к ежегодному выбросу в окружающую среду 3,3 т ртути, 0,5 т кадмия и 8400 т соляной кислоты. Зола и шлак МСУ содержат высокие концентрации тяжелых металлов.

В США реализуется широкомасштабная программа модернизации МСУ, требующая  дополнительных затрат на уровне 300-500 млн. долларов в год. При этом ставится задача снижения выбросов диоксинов и фуранов на 99 %, полихлорированных бифенилов, хлорбензолов, ПАУ – на 95 %, тяжелых металлов – на 99 %. В других странах развиваются более эффективные методы сжигания ТБО: слоевое сжигание, низкотемпературная газификация, сжигание в печах кипящего слоя (23 завода в Японии). Совершенствуются системы газоочистки, горелки, само топливо. Есть указания на то, что впрыск в топочное пространство водяного пара снижает вероятность образования любых полиароматических углеводородов, диоксинов и фуранов. На Западе закрываются МСЗ и предприятия по производству оборудования для них. Нельзя допустить, чтобы эти устаревшие и экологически опасные технологии были использованы в России.

Правительство Москвы одобрило проект постановления «О развитии технической базы городской системы обращения с коммунальными отходами». По нему в городе к 2012 г. в дополнение четырем имеющимся МСЗ решено построить шесть новых. После их пуска 93% бытовых отходов столицы будут сжигать, а не отправлять на подмосковные свалки, как сейчас. Экологи расценивают проект как крайне опасный.

Канализационные отходы образуются на городских станциях аэрации. В Москве в настоящее время действуют три таких объекта: Люберецкая, Зеленоградская и самая мощная в Европе Курьяновская станции. Принято решение о строительстве станций аэрации в Бутове и на севере Москвы. В число крупнейших в России станций аэрации входят также НУП «Водоканал» (Санкт-Петербург), МП «Самараводоканал» (Самара), МП «Нижегородский водоканал» (Нижний Новгород), МУП «Водоканал» (Екатеринбург) и др.

Помимо больших объемов образования  особенностью канализационных осадков, существенно затрудняющих разработку технологий их утилизации, является высокая  влажность. Например, на московских станциях аэрации ежегодно образуется 10 млн. м3 осадков влажностью 97%. Канализационные отходы состоят из отработанного биологически активного ила, песка, частиц текстиля, бумаги и т. п. Отработанный ил мог бы использоваться в качестве удобрения в зеленом хозяйстве городов, но из-за повышенного содержания солей тяжелых металлов его складируют на полях аэрации, где уже находятся десятки миллионов кубометров ранее вывезенного осадка. Хранение такого осадка представляет опасность для подземных вод и почвы.

Осадки ливневых сточных вод  представляют экологическую опасность, прежде всего из-за наличия в них взвешенных веществ, нефтепродуктов, хлоридов.

Отходы зеленого хозяйства практически  безвредны для окружающей среды  и обычно складируются. В Западной Европе они зачастую измельчаются и  используются для приготовления компоста.

Группа радиоактивных отходов  включает отработавшие источники излучения различных приборов, медицинских установок, а также хранящийся на территории предприятий слаборадиоактивный грунт.

Отходы медицинских учреждений составляют всего около 2% ТБО. Однако эта группа отходов опасна в эпидемиологическом отношении, так как помимо токсичных химических веществ в них присутствуют патогенные бактерии и вирусы, включая туберкулёз, чуму, сибирскую язву, гепатиты, яйца гельминтов, а также радиоактивные вещества. Количество опасных и особо опасных медицинских отходов в России составляет около 1 млн. т в год. Только в Москве их ежегодно образуется около 100 тыс. т. При этом, если за последние 10–15 лет их количество возрастало на 3–4% в год, то в настоящее время прослеживается тенденция к более интенсивному росту.

Структура медицинских отходов  включает пять классов: класс А (отходы по составу близкие к ТБО) – 70-72%, класс Б (рискованные отходы, которые могут содержать в значительных количествах возбудителей инфекционных и паразитарных заболеваний) – 20-22%, класс В (возможно содержание возбудителей особо опасных инфекций) – около 1%, класс Г (близкие по составу к промышленным отходам: непригодные лекарства, остатки дезинфектантов, реактивов и т.д.) – 6-8%, класс Д (радиоактивные отходы) – менее 1%.

Медицинские отходы оцениваются как  фактор прямого и опосредованного  риска возникновения инфекционных и неинфекционных заболеваний среди  населения в силу возможного загрязнения  практически всех элементов окружающей среды – воды, воздуха, почвы, продуктов питания, внутрибольничной среды. Однако система их сбора, удаления, переработки и обезвреживания в настоящее время далека от совершенства. Из-за отсутствия нормативно-правовой базы не решён вопрос уничтожения лекарственных средств, неразрешённых к применению или с просроченным сроком действия, препаратов, конфискованных таможней, фальсифицированных лекарственных средств.

Системы сбора, удаления, переработки  и обезвреживания медицинских отходов в России находятся на стадии разработки проектов технологических схем и новых технологий, но не доведены до практического внедрения.

Часть медицинских отходов сжигается  на мусоросжигательных заводах. Органические послеоперационные отходы (органы, ткани) обычно обеззараживаются раствором формальдегида и сжигаются в кремационных печах прозекторских, крематориях, муфельных печах. При отсутствии специальных печей или крематориев этот вид отходов хранится на кладбищах, в специально отведенных могилах.

Отходы класса «Г» – использованные люминесцентные лампы, ртутьсодержащие приборы, хранятся в закрытых упаковках и вывозятся на специализированные предприятия на демеркуризацию (Владимирская, Воронежская, Магаданская, Смоленская области, г. Москва и др.).

Большой проблемой в настоящее  время становится утилизация лекарств с истекшим сроком годности и фальсифицированных препаратов. В соответствии с Федеральным законом «Об отходах производства и потребления» каждый производитель продукции, которая превращается в отход потребления, должен иметь способ его утилизации или уничтожения, безопасный для окружающей среды и здоровья человека, т.е. фармацевтические фирмы должны иметь соответствующие технологии их утилизации или уничтожения. В фармакологической статье на лекарственный препарат, а лучше на упаковке должен быть представлен способ обращения с таким отходом.

Отходы класса «Д», образующиеся в  радиологических отделениях ЛПУ: вата, фильтрующая бумага, перчатки и т.д., загрязненные радионуклидами технеций-99, йод-131,– выдерживаются в хранилищах до полного распада, затем утилизируются на полигонах ТБО. Как это сказывается на состоянии окружающей среды, до настоящего времени неизвестно.

Одним из приоритетных видов отходов  с точки зрения разработки системы  обезвреживания являются биологические. Их образование является результатом функционирования медицинских, ветеринарных, лечебных учреждений, учебных заведений, рынков, зоопарков, цирков, муниципальных и таможенных организаций.