Загрязнение почвы. Контроль загрязнения почвы. Переработка твердых отходов

Почвенный покров является важнейшим природным образованием. Это основной источник продовольствия, обеспечивающий 95-97% продовольственных ресурсов для населения планеты.

Площадь земельных ресурсов мира составляет 129 млн кв. км (86,5% площади суши). Пашня и многолетние насаждения в составе с/х угодий занимают 15 млн кв.км. (10% суши), луга и пастбища 37,4 млн.кв.км (25% суши). Общая пахотно пригодность оценивается по разному от 25 до 32 млн.кв.км.

В почве обитает множество видов растительных и животных организмов, влияющих на ее физико-химические характеристики: бактерии, водоросли, грибы, простейшие одноклеточные, черви и членистоногие.

В результате воздействия естественных и антропогенных причин происходит деградация почвенного покрова, т. е. постепенное ухудшение свойств почв, вызываемое изменением условий почвообразования в результате естественных причин (например, наступления лесов или сухой степи на черноземы или из-за опустынивания).

В результате хозяйственной деятельности человека (неправильная агротехника, загрязнение и т.п.) происходит уменьшение содержания гумуса разрушение почвенной структуры и снижение плодородия.

Именно почва в наибольшей степени подвергается загрязнению, что вызывает нарушение физических, химических и биологических процессов, протекающих в ней. Загрязнение почвы непосредственно связано с загрязнением атмосферы и вод. В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы. Основными загрязняющими веществами являются металлы и их соединения, радиоактивные вещества, удобрения и пестициды.

Загрязнения меняют ход почвообразовательного процесса, резко снижают урожаи, накапливаются в растениях (например, тяжелые металлы), из которых прямо или косвенно (через растительные или животные продукты питания) попадают в организм человека. Кроме того, загрязнения приводят к ослаблению самоочищения почв от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что создает опасность <glossary:wordОпасность> массовых заболеваний. Так, в незагрязненных почвах возбудители дизентерии, тифа и паратифа сохраняются в течение 2...3 суток, а при ослабленном загрязнителями самоочищении почв возбудители дизентерии сохраняются несколько месяцев, тифа и паратифа -до полутора лет.

Наиболее опасными загрязнителями почвы являются пестициды, которые при внесении в почву или при обработке растений разлагаются очень медленно и наиболее интенсивно накапливаются в овощах, затем в растительных маслах, фруктах и ягодах. Они отрицательно влияют на экосистемы любого уровня и на здоровье человека. Поэтому их следует использовать строго по назначению в минимально необходимом количестве и лишь там, где химические средства защиты нельзя пока заменить биологическими.

Удобрение - вещество (или агент), создающее при внесении в почву условия для ускоренного роста и развития растений и микроорганизмов. Однако, низкая культура земледелия, а также внесение удобрений в почву с помощью устаревшей техники предопределяют, что только 10...15% их достигает растений, а остальные загрязняют окружающую среду.

Так, например, увеличение количества вносимых азотных удобрений приводит к проблеме нитратов (соли азотной кислоты НМОз) и нитритов (соли азотистой кислоты НМО, поскольку они не только отрицательно воздействуют на организм людей, но и приводят к заболеваниям и даже гибели сельскохозяйственных животных.

В отличие от развитых стран, в России применяют удобрения, содержащие, помимо питательных для растений веществ, большое количество балластных и довольно часто токсичных примесей. Так, установлено, что содержание стронция в некоторых удобрениях в 100 раз превышает значения, регламентированные, например, американскими стандартами.

Еще одним опасным загрязнителем являются тяжелые металлы (плотностью более 4,5 г/см³), которые при повышенной концентрации становятся опасными для человека (мышьяк, кадмий, ртуть, бериллий, селен, свинец, цинк, кобальт, хром, молибден, никель, сурьма, ванадий, барий, вольфрам, марганец, стронций).

Контроль загрязнения почвы. Установление ПДК <glossary:wordПДК> загрязняющих веществ в почве находится в первоначальной стадии . Поэтому в настоящее время установлены ПДК <glossary:wordПДК> только для 30 вредных веществ, преимущественно ядохимикатов, таких как хлорофос 0,5 мг/кг, карбофос 2,0 мг/кг, протометрин 0,5 мг/кг и т.д.

Загрязнение почвы в условиях городов связано в первую очередь с образованием промышленных и бытовых отходов. В связи с этим санитарный контроль загрязнения почв осуществляется преимущественно органами санитарно эпидемиологической службы. Эта служба проводит:

предупредительный надзор за проектированием и строительством сооружений по очистке и обезвреживанию промышленных и бытовых отходов;

текущий надзор за своевременным сбором и удалением промышленных и бытовых отходов, а также вторичного сырья.

Кроме указанных функций, под контролем санитарной службы находится не только сбор, но и транспортирование отходов, согласование мест их захоронения, переработки.

Основными направлениями оперирования промышленными твердыми отходами являются:

1. захоронения на полигонах и свалках;

. переработка конкретных твердых отходов по заводской технологии;

. совместное сжигание отходов химических производств с городским мусором;

. пиролиз и раздельное сжигание в специальных печах;

. использование отходов химических производств как готового материала для других технологических процессов.

Захоронение твердых отходов производств на полигонах и свалках, которое пока наиболее широко распространено у нас, можно рассматривать лишь как временную меру их утилизации, так как большая часть этих отходов подвергается разложению чрезвычайно медленно. Кроме того, при этом методе из сферы возможного полезного использования изымаются тысячи тонн ценного вторичного сырья. Особо вредные промышленные отходы принимают на полигон в герметически упакованных металлических контейнерах и захоранивают в глубоких котлованах.

Переработка твердых отходов производств по заводской технологии -наиболее оптимальный метод их использования. Общая схема процесса и применяемого при этом оборудования может быть представлена следующим образом.

Первая стадия обычно включает сортировку отходов, отделение посторонних включений, таких как ветошь, остатки бумажной и деревянной тары, металлических предметов и т.д.

Вторая стадия - измельчение - одна из наиболее ответственных в процессе. В результате одно- или двухстадийного измельчения материал приобретает размеры, достаточные для того, чтобы можно было осуществлять его дальнейшую переработку.

На третьей стадии дробленый материал подвергают отмывке от загрязнений, а также еще раз отделяют от посторонних примесей.

Четвертая и пятая стадии состоят в том, что высушенные дробленые отходы смешивают при необходимости со стабилизаторами, наполнителями и другими ингредиентами и гранулируют.

Характер шестой стадии полностью обусловлен тем, какого рода отходы проходили предварительную обработку. Часто гранулят используют в качестве наполнителя при производстве строительных материалов или в дорожном строительстве; в ряде случаев такой гранулят можно смешивать с товарным продуктом или перерабатывать его в изделия.

Следует отметить, что для планирования строительства мусороперерабатывающих заводов очень важна динамика изменения состава ТБО. Так, по мере роста содержания бумаги ТБО становится легче сжигать. А снижение доли пищевых отходов в ТБО до менее 20% делает невозможным приготовление из них компоста.

В настоящее время наиболее распространенный способ термического обезвреживания твердых отходов - сжигание. Кроме того, вплоть до сегодняшнего дня универсальным способом избавления от твердых промышленных отходов является их складирование на морском дне. Сбросы отходов в море производят с помощью трубопроводов (в виде пульпы), судов, барж, контейнеров, часто в непосредственной близости от берега, на мелководье, что наносит огромный ущерб биоресурсам моря.

Таким образом, следует отметить, что сложившаяся в Российской Федерации система обезвреживания ТБО основана на приоритетном захоронении большей части отходов на полигонах и неорганизованных свалках, занимающих более 40 тыс. га. По данным Госстроя России, площадь закрытых (заполненных) к 2000 г. свалок составляла около 50 тыс. га для захоронения ТБО. Однако многие из закрытых объектов используются для размещения значительных объемов ТБО. На свалки нередко вывозят и токсичные отходы.

При отсутствии необходимой гидроизоляции фильтрат с территорий полигонов и свалок проникает в почву, подземные воды, поверхностные водные объекты, отравляя источники водоснабжения. Из общего числа полигонов только отдельные отвечают санитарным требованиям.

Большая часть сооружений для обезвреживания ТБО представляют значительную эпидемиологическую опасность. Недостаток средств у муниципальных предприятий жилищно-коммунального хозяйства не позволяет привести полигоны хранения бытовых отходов в соответствие с установленными нормами и порождает проблему несанкционированных свалок.

Утилизация твердых отходов является проблемой, сочетающей в себе элементы экологии, экономики, санитарии и социологии. Разрабатываемые методы утилизации требуют создания новых технологий