Сердюкова, А. Ф. Загрязнение окружающей среды отходами производств / А. Ф. Сердюкова, Д. А. Барабанщиков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 25 (211). — С. 28-31. — URL: https://moluch.ru/archive/211/51589/ (дата обращения: 30.01.2022).
Исследованы актуальные вопросы негативного влияния отходов производства на окружающую среду. Отмечено, что отходы производства, а также места их складирования и захоронения представляют собой токсикологическую и эпидемиологическую опасность. Загрязнённые производственные отходы проникают в почву, атмосферный воздух, подземные и поверхностные воды, растительность.
Ключевые слова: производственные отходы, загрязнение окружающей среды, влияние производственных отходов на окружающую среду.
Глобальные системы производства и потребления по-прежнему имеют значительные последствия для окружающей среды и здоровья населения. Большинство используемых природных ресурсов возвращаются в окружающую среду в виде отходов, которые в большинстве случаев являются токсичными. Мир сталкивается с серьёзными экологическими проблемами, связанными с образованием отходов и неадекватным сбором, транспортировкой, обработкой и уничтожением промышленных отходов. Современные системы в большинстве стран мира не могут справиться с объёмами отходов, образующимися в результате деятельности промышленных объектов, и это сказывается на окружающей среде и общественном здоровье.
Современное общество достигло уровня, когда социально-экономическое развитие государства необходимо рассматривать в непосредственной взаимосвязи с качеством окружающей среды. Острота проблемы сохранения качества окружающей среды, взаимосвязи природы и общества в широком смысле, выходит за границы минутных интересов общества, перенося акцент в плоскость учета интересов как нынешнего, так и будущих поколений.
Проблема оздоровления и охраны окружающей среды в условиях антропогенного воздействия является одной из наиболее острых социально-экономических проблем современности.
Безопасность окружающей среды является обязательным условием устойчивого общественного развития. Этим фактором во многом обусловлена объективная необходимость изучения влияния отходов производства на состояние окружающей среды.
Производственные предприятия генерируют опасные и токсичные химические вещества, которые являются одним из наиболее значительных факторов загрязнения окружающей среды. Существует три основных класса опасных отходов: биологические, химические и радиоактивные.
Биологические отходы состоят из органических молекул. Этот вид отходов несёт в себе инфекционную угрозу для здоровья человека и других организмов. Поэтому такие отходы должны быть надлежащим образом обработаны. Неинфекционные, неопасные биологические отходы могут быть утилизированы с использованием стандартных методов утилизации мусора. Однако разложение биологических отходов создает парниковые газы, в частности метан [1].
Химические отходы являются неорганическими. Они обычно представляют собой химические вещества, созданные человеком, но также включают в себя природные металлы — ртуть и свинец, которые являются высокотоксичными и добываются для использования в красках и других продуктах.
Существует много источников опасных химических отходов, включая: батарейки, строительный мусор, природный газ, сжигание ископаемого топлива, промышленные отходы, пестициды, гербициды, удобрения, медицинские препараты, сырое и отработанное масло. Среди известных опасных химических агентов — ДДТ, 245Т, оранжевый агент. Также химическими отходами являются парниковые газы, такие как диоксид углерода и метан.
Радиоактивные (или ядерные) отходы являются побочным продуктом от работы ядерных реакторов, заводов по переработке топлива и учреждений, таких как больницы и исследовательские учреждения. Радиоактивными загрязнениями могут быть затронуты почва, водоемы, воздух. Поскольку некоторые радиоактивные отходы сохраняют способность вредить окружающей среде в течение десятков и сотен тысяч лет, вопрос об их надлежащем захоронении вызывает очень высокую обеспокоенность на глобальном уровне [3].
Необходимо отметить, что природа способна справляться с определенным количеством отходов с помощью различных естественных механизмов очистки. Однако, если концентрация отходов возрастает, механизмы природы становятся перегруженными, и проблемы загрязнения начинают возрастать. Из-за растущего акцента на крупномасштабном производстве (например, по соображениям эффективности, увеличения масштабов производства и гигиены) производиться значительно больший объем отходов, и необходимо предпринимать шаги для сохранения этих отходов на приемлемых уровнях.
Примером, иллюстрирующим взаимосвязь между масштабом производства и производством отходов, является производство твердых сыров. До появления крупномасштабного производства сыра сыворотка считалась ценным побочным продуктом, который можно было использовать в качестве корма для животных. В Нидерландах около 50 процентов всего произведенного молока используется для производства сыра. Сыворотка, вырабатываемая в процессе, может привести к огромным экологическим проблемам отчасти потому, что затраты на транспортировку этой сыворотки на ферму для использования в качестве корма для животных являются дорогостоящими.
Только после того, как экологическая составляющая вышла на первый план, были предприняты усилия для решения этой проблемы. В конечном итоге это привело к созданию производственной линии сывороточного порошка, который в настоящее время считается ценным продуктом.
Отходы от производства биоцидов и фитофармацевтических препаратов, например, состоят из небольшого количества сырья, промежуточных продуктов, побочных продуктов и примесей, растворителей и биоцидов, образующихся в результате производства. Биоцид — это вещество или микроорганизм, который убивает или контролирует рост живых организмов. Биоциды включают в себя антибиотики, пестициды и антибактериальные средства. Фитофармацевтический препарат представляет собой фармацевтический агент растительного происхождения. Наиболее часто отходы производства биоцидов и фитофармацевтических содержат вещества, которые при вдыхании, проглатывании или после воздействия на кожу, вызывают отсроченные или хронические эффекты, включая возникновение раковых заболеваний. Также очень часто эти отходы являются экотоксичными, оказывая неблагоприятное воздействие на окружающую среду посредством биоаккумуляции и / или токсического воздействия на биотические системы [2, p. 45–46].
В общих чертах, отходы могут возникать в виде сточных вод, твердых веществ, летучих соединений или газов, которые выбрасываются в воздух.
Важным экологическим воздействием производственных предприятий является сброс сточных вод. Большинство процессов производства требуют использования огромного количества воды, которая в последующем превратиться в сточную воду. Опасность загрязняющих веществ в сточных водах, очевидно, зависят от характера задействованных процессов. Сброс сточных вод в поверхностные воды влияет на качество воды тремя способами:
‒ сброс биоразлагаемых органических соединений может привести к значительному уменьшению количества растворенного кислорода, что, в свою очередь, может привести к снижению уровня активности или даже к гибели водных организмов;
‒ макро-питательные вещества (N, P) приводят к эвтрофикации водных объектов, в которые сбрасываются сточные воды. Чрезмерный рост водорослей и последующее отмирание и минерализация этих водорослей могут привести к гибели водной жизни по причине гипоксии [4, с.57];
‒ сточные воды содержат соединения, которые непосредственно токсичны для водной флоры и фауны (например, танины и хром в сточных водах, неионизированный аммиак).
Также в процессе производства, как известно, образуются твёрдые отходы.
Можно выделить следующие типы твердых отходов:
‒ токсичные соединения. Эти соединения требуют особого внимания, например, специальные свалки;
‒ органические соединения. Эти соединения могут потребовать внимания при определенных условиях из-за гигиенических причин или ввиду того, что во время разложения могут возникнуть проблемы с запахом или выщелачиванием;
‒ нерастворимые соединения. Они могут быть сброшены на регулярные свалки.
Загрязнение воздуха отходами производства может привести к следующим проблемам:
‒ интенсификация глобального потепления в результате выбросов парниковых газов;
‒ изменения озонового слоя в результате выбросов NOx, CH4, N2O и CFC;
‒ кислотные дожди в результате выбросов SO2 и NH3;
‒ ухудшение состояние здоровья человека;
‒ образование пыли (например, в результате выброса молочного порошка) и / или плохой запах в результате выбросов летучих органических соединений.
Опасные отходы, как правило, удаляются через муниципальные полигоны, объекты переработки, мусоросжигательные заводы, строительные полигоны и компостные сооружения. Отходы, такие как краски, пластмассы, остатки разливов, латексные и резиновые изделия считаются неопасными. Но ответственные очистные сооружения обрабатывают неопасные отходы так же тщательно, как опасные отходы.
Недостаточное количество полигонов для захоронения токсичных промышленных отходов и отсутствие заводов по обезвреживанию и их переработке, отсутствие достаточного количества централизованных пунктов сбора, утилизации, обезвреживания и захоронения по видам отходов (в т. ч. токсических), которые образуются практически на всех предприятиях, приводит к такому негативному явлению, как размещение и накопление отходов на собственных территориях предприятий. Места складирования токсичных отходов на предприятиях зачастую не соответствуют экологическим требованиям, что приводит к напряженной ситуации и способствует их попаданию на несанкционированные свалки и другие неприспособленные для этого места.
Основная масса отходов отправляется в отвалы, терриконы, шламо-, и хвостохранилища, свалки, полигоны и другие накопители, которых насчитывается очень много. Для этих накопителей отчуждаются значительные площади земельных угодий, а также на большей части их не обеспечена надёжная изоляция окружающей среды от загрязнения.
Накопление отходов на полигонах и свалках повышает уровень загрязнения атмосферы, почвы, подземных вод и поверхностных водоёмов, нарушает функционирование экосистем, наносит ущерб сельскому хозяйству и строительству (поскольку сопровождается выводом земельных участков из хозяйственного оборота). Кроме того, выбросы свалочного газа оказывают негативное влияние на изменение климата.
Решение проблемы ликвидации последствий горных работ на сегодняшний день является приоритетным при закрытии шахт и позволило бы уменьшить техногенное воздействие на окружающую среду особенно в районах концентрации промышленного производства, в частности, вследствие уменьшения площади земли, которая выделяется для хранения и захоронения отходов.
Таким образом, загрязнение окружающей среды производственными отходами в связи с их способностью оказывать негативное воздействие на биосферу, представляет собой глобальную эколого-гигиеническую проблему современности.
Следует помнить, что даже после захоронения отходов на современных полигонах, они не перестают воздействовать на окружающую среду. Вредное воздействие происходит в течение сотен лет, при это с годами интенсивность этого воздействия не всегда уменьшается, а может резко повышаться в результате изменения геологических, гидрологических и других условий.
Для решения проблемы негативного воздействия отходов производства на окружающую среду необходимо скоординировать и наладить работу многих служб и организаций, которые имеют отношение к данной проблеме.
Загрязнение почвы: причины, последствия и пути решения
Источники загрязнения почвы – это химические вещества и микроорганизмы, присутствие которых изменяет физические, химические и биологические свойства почвы, что приводит к снижению плодородия почвы, то есть её полезности. Ухудшение состояния и качества почвы также вызвано чрезмерной эксплуатацией и неправильным ее использованием фермерами.
Типы и источники загрязнения и деградации почв
Загрязнение почвы в России вызывается всеми химическими соединениями, радиоактивными элементами и микроорганизмами, присутствующими в почве в повышенных количествах. Результат –изменения характеристик почвы, что препятствует ее нормальному использованию.
Причины загрязнения почвы отмечаются в следующем:
- Газы и пыль, выбрасываемые промышленными предприятиями (химическими, нефтехимическими, цементными, сталелитейными заводами, электростанциями и т. д.);
- Твердые и жидкие промышленные и городские отходы;
- Химикаты, используемые в сельском хозяйстве (удобрения, химические средства защиты растений);
- Выбросы транспортных средств.
Другие факторы, разрушающие почву, – это природные явления, происходящие без вмешательства человека. К ним относятся такие естественные виды загрязнения почвы, как землетрясения, эрозия, засуха, пожары.
Эрозия почвы
Эрозия почвы – это процесс вымывания или растворения поверхностного слоя почвы. Другое определение – перемещение, сортировка и осаждение в другом регионе частиц почвы, вызванное вымыванием поверхностного слоя почвы дождевой или речной водой (водная эрозия) или сдуванием — ветровой эрозией.
Эрозия также может быть вызвана деятельностью человека, а именно:
- Неправильно проведенной мелиорацией;
- Вырубкой и сжиганием лесов;
- Слишком интенсивным выпасом животных;
- Ведением интенсивного сельского хозяйства;
- Чрезмерной эксплуатацией водных ресурсов.
Все это вместе или по отдельности приводит к постепенному ухудшению качества земли. Когда почва на участке полностью теряет свою потребительскую ценность, происходит ее опустынивание.
Почвы, на которых невозможно выращивание сельскохозяйственных культур, называют мертвыми почвами. В естественных условиях они встречаются:
- в непосредственной близости от действующих вулканов;
- в пустынных районах;
- в промышленных ландшафтах, например, в отвалах.
Нередко этот процесс необратим, сопровождается сильным преобразованием земель. Строительство домов, укладка асфальта, тротуаров, выкапыванием карьеров, все это пример человеческой деятельности, полностью разрушающей определенные элементы окружающей среды.
Химическое загрязнение почвы
Однако наибольшее влияние на нарушение биологического баланса почвы оказывает химическое загрязнение. Его основные источники – промышленность, сельское хозяйство и транспорт. Воздействие этих отраслей человеческой деятельности может привести к усталости почвы, снижению ее плодородия.
В крайних случаях загрязнение приводит к деградации почвы и растительности — опустыниванию. Примером такой деградации является техническое разрушение почвы.
Промышленные предприятия выбрасывают пыль, содержащую тяжелые металлы (например, свинец, ртуть) и газы (например, соединения серы, азота, хлора). Также источником загрязнения являются сырая нефть и ее производные, радиоактивные вещества. Наконец, на загрязнение в значительной степени влияет захоронение промышленных отходов.
Сельское хозяйство и транспорт, как источники загрязнения почвы
Современные сельскохозяйственные технологии также оказывают значительное влияние на химическое загрязнение почв. Причина – химическая обработка сельскохозяйственных культур. Применяются средства защиты растений – пестициды и токсичные компоненты, содержащиеся в удобрениях и средствах для роста растений.
Особенно негативно влияет на качество почв автомобильный транспорт:
- Загрязняет почву и растительность выхлопными газами, содержащими соединения свинца и вредные углеводороды;
- Отрицательно влияет на состояние почв из-за вышеупомянутой технической деградации почв, вызванной строительством коммуникационных и транспортных путей.
Последствия загрязнения почвы
Загрязнение изменяет состав и состояние почвы химически, физически и биологически. Чрезмерное использование искусственных удобрений и использование средств защиты растений нарушают течение вегетации растений и ухудшают структуру почвы. Это приводит к снижению плодородия почвы, что, в свою очередь, снижает урожайность. Следствием этого является снижение качества пищи и качества кормов для животных.
Основные последствия загрязнения почвы:
- Засоление, несоответствующая реакция (подщелачивание или закисление), сопровождающееся вымыванием питательных веществ, особенно калия;
- Ухудшение структуры почвы – пересушивание или заиление;
- Снижение плодородия почвы в результате изменения ее физических, химических и микробиологических свойств;
- Отрицательное влияние загрязнения почвы на развитие растений и организмов на более высоких уровнях пищевой цепи (на животных и человеке).
Химические загрязнители почвы в результате промышленной деятельности могут проникать через сельскохозяйственные культуры, а затем попадать в организмы животных и людей. Они также могут оказывать прямое влияние на загрязнение поверхностных и подземных вод в результате вымывания вредных веществ из почв.
Техническое и химическое загрязнение разрушает экологическую и эстетическую ценность растительного покрова. Химическое воздействие на состояние почвы изменяет ее pH, вызывая закисление. Подкисление почв приводит к угнетению развития микроорганизмов, а под влиянием процессов разложения органических веществ, выделяются ядовитые вещества.
Пути решения загрязнения почвы
Основные пути решения проблемы загрязнения почвы:
- Правильное земледелие с использованием преимущественно натуральных удобрений, рациональное использование искусственных удобрений и средств защиты растений;
- Предотвращение эрозии – мелиоративные работы, среднеполевые насаждения, облесение пустошей;
- Предотвращение загрязнения почвы из муниципальных источников – сокращение количества отходов и надлежащее управление (сортировка отходов, компостирование, сбор опасных отходов), очистка сточных вод;
- Ограничение промышленных источников загрязнения почвы – использование современных экологически чистых технологий и правильное обращение с производственными отходами;
- Очистка почвы от токсичных веществ и раскисление закисленной почвы;
- Для восстановления загрязненных почв предпринимаются сложные, многоступенчатые меры по восстановлению их полезности – рекультивация почв. Но такой территории требуется много лет, чтобы снова образовался слой почвы.
К сожалению, некоторые химические загрязнители могут оставаться в почве веками, и никакая обработка не может этого изменить. Поэтому, чтобы ускорить процесс удаления токсичных веществ из почвы и их реабилитации, загрязненную почву смешивают с чистой.