Анализ ситуации по проблемам образования диоксинов в городе Костанай, в результате накопления бытового и промышленного мусора

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

На сегодняшний день появились данные новых представлений об опасности диоксинов. Которые выходят далеко за рамки канцерогенного эффекта и мутагенного эффектов. Доказаны влияния этих ядовитых веществ, имеющийся или близкий к нему уровень загрязнения диоксинами и диоксиноподобными соединениями для населения Земли, включает такие не канцерогенные эффекты, как разрушение эндокринных гормональных систем, особенно тех, которые связаны с половым развитием. Вредное воздействие на критических стадиях развития эмбриона, например, поражение нервной системы плода или сердечнососудистой систем; может случиться нарушения развития иммунной системы, приводящие к возрастанию чувствительности к инфекционным заболеваниям.

Все эти - дефекты, передающиееся по наследству, они влияют на развитии плода впоследствие воздействия диоксинов на организм матери, а иногда и отца. В своем седьмом двухгодичном отчете по экологическому воздействию устойчивых токсичных веществ, таких, как диоксины, на Великие озера, Международная Объединенная Комиссия (International Joint Commission, IJC) пишет, что мы оказалась лицом к лицу с катастрофической перспективой этой угрозы: «Разумеется, не может быть более весомой причины для того, чтобы заставить нас вплотную заняться этой экопроблемой, нежели угроза целостности нашего вида и всей окружающей среды».

Почему столь мощные биологичесски активные вещества образуются при нормальном функционировании химической промышлености? Почему ординарные коммерческие продукты вроде ПХБ или обыденые побочные продукты многочисленных химических заводов содержат такие вещества, как диоксины, действующие в организме подобно гормонам?

Объект исследования. Диоксины и диоксиноподобные химические вещества сейчас часто называют «экологическими гормонами», поскольку они вторгаются в сложные системы природных гормонов, которые регулируют половое развитие и другие процессы развития эмбриона -- и нарушают их. Это рукотворные вещества, которые в самых минимальных количествах могут совершенно изменить природные биохимические процессы, определяющие пути развития, роста и поведения живых существ.

Предмет исследования. Так как на самом деле диоксины не являются гормонами, то этот термин применяют к органиченому кругу химических веществ, которые продуцируются внутри живых клеток, а вовсе не в реакторах химических заводов. В этом роковое отличие молекул диоксинов от гормонов. Для молекул диоксинов характерно наличие атомов хлора, связанных с атомами углерода; именно они и обусловливают токсическую мощь диоксинов. И напротив, ни один природный гормон не содержит хлора. Методология. Мир в большом долгу перед Международной объединенной комиссией, ее штатом и научными консультантами (и, конечно, Гринписсом и прочим неправительственными организациями, участвующими в этой квоте) и должен быть им благодарен за то, что они привлекают в шие к проблеме диоксинов и за их усилия в разработке конструктивных путей ее решения. В своем последнем (седьмом) двухгодичном отчете Комиссия объявляет о своих выводах. Гипотеза. Устойчивые токсические вещества слишком опасны для экобиосферы и человечества, чтобы допускать их выбросы в окружающую среду в любых количествах. Все устойчивые токсические вещества опасны для окружающей среды, разрушительны для условий жизни человечества и не могут более считаться приемлемыми в экосистеме, вне зависимости от того, является ли научное доказательство наносимого ими одномоментного или хронического вреда общепринятым или нет.

Целью дипломной работы является анализ ситуации по проблемам образования диоксинов в городе Костанай, в результате накопления бытового и промышленного мусора.

1. Классификация отходов содержащих хлорорганические вещества

1.1 Проблемы накопления диоксинов в мусоре бытового и промышленного назначения

Проблемы накопления диоксинов в мусоре бытового и промышленного назначения относиться к возникновению остатков многокомпонентного природного сырья. Накопление диоксинов происходит после извлечения из целевого продукта, нужного компонента, например пустая рудная порода, вскрышная порода горных разработок, шлаки и зола тепловых электростанций, доменные шлаки и горелая земля опок металлургического производства, металлическая стружка машиностроительных предприятий и тому подобное. Кроме того, к ним относятся значительные биоотходы лесной, деревообрабатывающей, текстильной и других отраслей промышленности, дорожно-строительной индустрии и современного агропромышленного комплекса (навозохранилища, неиспользованные химические удобрения и пестициды, не обустроенные кладбища погибших во время эпидемий животных и др.). Все это дает большое количества диоксинов.

В принципе отходами производства содержащими диоксины являются и те вещества, содержащиеся в отходящихся технологических газообразных выхлопах (дымовые) или в сточных водах предприятия, использующих воду в технологических процессах. Эти газообразные и жидкие виды отходов обычно рассматриваются в рамках биоэкологических проблем загрязнения атмосферного воздуха и водного бассейна Земли и их охраны.

Все отходы содержащие диоксины подразделяют на бытовые и промышленные или производственные (рисунок 1).



Рис. 1. Классификация отходов

В промышленной биоэкологии под отходами производств понимаются отходы, находящиеся в твердом агрегатном состоянии (некоторые газообразные и жидкие отходы могут переходит в твердую фазу, например в фильтрах или отстойниках). То же относится и к отходам перепотребления - промышленным и бытовым. Отходы потребления - изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства значения в результате физического (материального) или морального износа.

Экобиологическое загрязнение может быть сознательным (интродукция растений и животных, применении экобиологического оружия), случайным (занос сорных растений и вредных насекомых с импортируемой продукциею или завозимой из других экорегионов: колорадский жук, амброзия многолетняя и др.). Загрязнение окружающей среды микроорганизмами является биомикробиологической формой биологического загрязнения, а загрязнение биогенными веществами (выделения, мертвые тела и т. п.) -- абиотической формой жизни.

Засорение экосреды биоагентами, оказывающими не благоприятнное механическое воздействие без физико-химических последствий (например, мусором), называют механическим загрязнением. Такое выделение загрязнителя несколько условно, так как по факту замусоривание всегда сопровождается негативными физико-химическими эффектами.

Поэтому производство и выброс этих веществ в окружающую среду должны официально рассматриваться как противоречащие Соглашению (договору между США и Канадой об охране Великих озер), необоснованные с экологической точки зрения и опасные для здоровья населения в целом. По вышеуказанным причинам эти действия недопустимы с этической и моральной точек зрения. Предельно допустимое количество этих веществ, попадающих в окружающую среду, должно быть равно нулю, и первейшим действием для достижения этого нуля должен быть запрет на их производство, использование и выбросы, а не их последующее удаление.

Это означает, что химическая промышленность должна быть модифицирована для того, чтобы изменить или исключить те процессы, которые приводят к образованию диоксинов и диоксиноподобных веществ. Эти опасные химические вещества могут образовываться во многих промышленных процессах, имеющих отношение к «хлорорганике», и обязательно возникают при сжигании мусора содержащих, любые виды пластика.

Мусор считается экологической проблемой номер одинн. Мировой климат может становиться более теплым, а солнце более опасным, но это не так заметно, как мусор, который мозолит глаза уже сегодня. Население и промышленность в Америке выбрасывают больше мусора, чем в любой другой стране мира. Очевидное решение этой проблемы - выбрасывать меньше мусора, особенно занимающих большой объем пластиковых материалов, упаковок и т.д. Сегодня разговоры на тему экологии очень популярны, хотя для многих носят абстрактный характер. Сама экология как наука изучает жизнь различных организмов - животных, растений и человека - в их естественной среде, и их взаимодействие между собой.

Каждый из нас выбрасывает огромное количество биомусора. Так, среднестатистический горожанин выбрасывает за год более 458 киллограм твёрдых бытовых отходов. И это только отходы, так сказать, индивидуальнного потребителя. Сюда входят ни строительные, ни промышленные отходы. Причём мы выбрасываем мусор как организованно (в помойные вёдра, урны и т. д.), так и неорганизованно (куда попало). Чтобы не утонуть в грудах мусора и не отравиться продуктами его разложения, его надо как-то утилизировать, или, проще говоря, куда-то девать.

1.2 Загрязнение диоксинами природных объектов среды

Хотелось бы отметить, что по оценкам Казастанского министерства по охране окружающей среды почти все население Казахстана живет в зонах с повышенным радиационным фоном.

К сожалению, далеко не все отдают себе отчет о действительной опасности загрязнения диоксинами. Если оценить влияние загрязнений диоксинами воздуха на заболеваемость по числу случаев заболевания, то в общей заболеваемости их доля составит 32% для детей и 21% для взрослых. Загрязнением диоксинами обусловлены 43% заболеваний органов системы дыхания, 13 % заболеваний эндокринной системы, 1,5% онкологических заболеваний у людей в возрасте от 31 до 35 годов и 10 % -- у лиц 50-58 лет.

По данным того же источника ВОЗа, в тех городах, где концентрация бенззпирена (БаПз) превышает ПРДКа в 3-4 раза, частота заболеваний раком у лица старше 41 лет повышена на 10-22%, а при превышении четырех ПРДКа -- на 20-26% по сравнению с городами, в которых концентрации БаПа ниже двух ПРДКа. Диоксинны воздуха и диоксинны воды, а также промышленная пыль вызывают онкологические заболевания, если концентрация любого из них превышает ПРДКа более чем вдвое.

Диоксины образуются в больших количествах при неправильном режиме работы сжигателя в печах при сгорании мусора (мало воздуха, температура ниже 800 °С и другие нарушения). Этот диоксиный газ нейтральный и потому очень трудно улавливается. Он опасен и в очень малых концентрациях.

Микрозагрязнения.

Анализ шлаков после дробления, летучей золы с фильтров и отходящих газов МРСЗа показал, что около 10 % углерода, веденного в сжигателль, покидает его со шлаком, 0,1% связывается с летучий золой и около 1,01% выбрасывается в виде микрозагрязнений. Остальной углеродный газ превращается в оксиды углерода, главным образом в углекислый газ (Р.Н. Brunner, е. a. Waste Manag. Res., 1987, 5, 355). Концентрация общего органического углерода (ООУР) в среднем в шлаках юг/каг, в летучей золе 40 г/кг, а в газах 20 мгг/Нм3.

Основных источников микрозагрязнений три.

1. Неполное сгорание тех микрозагрязнений, которые присутствовали в исходном мусоре. Не следует думать, что это пренебрежимо малые количества. Вот примерный расчет выбросов: при эффективности разрушения и удаления (ЭРУ), равной 99,999% (это требование для ПХБ), «проскок» равен 0,0001%. Однако эта малая величина означает, что каждый сжигаемый килограмм ПХБ будет давать выброс в окружающую среду, равный 1 мг, что совсем не мало для таких токсичных веществ. Если вы сожжете 1000 тонн, то выброс будет равен 1 кг токсикантов. Есть о чем задуматься.

2. Синтез de novo диоксинов и фуранов (ПХДД и ПХДФ) при охлаждении горячих газов и в фильтрах.

3. Органические вещества, попадающие в отходящие газы из других источников, таких, как воздух для сжигания, загрязнения из скрубберов, вода в системах очистки и дополнительное топливо, которое всегда вынуждены использовать для сжигания мусора.

Диоксиновые комплексы образуются в больших колличествах при неправильных режиме функционирования сжигателля в печах при сгорании мусоров. Мало воздуха, температура ниже 800 °С и другие нарушения. Этот диоксиный газ более менее нейтральный и потому очень трудно улавливается пылеуловителями. Он опасен и в очень малых концентрациях, а также больших.

В США в списке опасных веществ, которые могут встречается в отходящих газах сжигателей, содержится свыше четырех сотенн химических веществ, как органических, так и неорганических. Пристальное внимание к микрозагрязнениям связано с тем, что в их число входят вещесства крайне токсичнные и крайнне опаснные для здоровья. Эти вещества -- ПРХДД, ПХРДФ, ПХРБ и полиарроматические углеводорроды (ПАУР) -- проявляют свои токсичесские свойства уже при столь маллых конценнтрациях, что микроколличества их в газах МСЗР являются крайне опаснными. Если «обычные» токсиканнты опаснны при конценнтрациях мг на литра, то ПАУР опасны при концентрации мкг на куббометр, а диоксины -- при долях наннограмма в кубометре.

Это означает, что химическая промышленность должна быть модифицирована для того, чтобы изменить или исключить те процессы, которые приводят к образованию диоксинов и диоксиноподобных веществ. Эти опасные химические вещества могут образовываться во многих промышленных процессах, имеющих отношение к «хлорорганике», и обязательно возникают при сжигании мусора содержащих, любые виды пластика.

Однако эта малая величина означает, что каждый сжигаемый килограмм ПХБ будет давать выброс в окружающую среду, равный 1 мг, что совсем не мало для таких токсичных веществ.

Эти опасные биохимические вещества могут образовываться во многих промышленных процессах. В тех процессах которые имеющих отнощение к «хлорорганике». Возникают при сжигании мусора содержащих, любые виды пластика. В таблице 1 показаны выбросы основных микрозагрязненний в отходящих газах МСЗР Канады и Норвегии.

Таблица 1. Результаты обследования двух МСЗ (выбросы микрозагрязнений в mkt/Hm'1)

Загрязнитель	Канадский МСЗ	Норвежский МСЗ
Хлорбензолы	3,3-9,9	0,034-3,8
Хлорфенолы	5,1-23,7	Не обнаруженны
ПАУ	3,2-21,9	0,84-6000
ПХБ	1,7-7,0	<0,00003-0.06
Диоксины	0,063-0,597	0,047-1,8

Видно, что во времена проведения этих измерений (2012-2013) МСЗР в Канаде работал намного хуже, чем в Норвегии. Надо сказать, что и в США сжигатели того времени (то есть именно такие, которые нам теперь пытаются продавать) работали чудовищно грязно.

В 2004 году US ЕРА провело общее обследование всех 166 МСЗ. Подробно было осследовано 12 МСЗР, но все они показали крайне высокие уровни выбросов, которые и объясняют столь сильное загрязнение всей территории США диоксинами.

Я думаю, что эти цифры (скажу еще раз -- фантастически огромные!) показывают общий, суммарный выброс всех диоксинов. Тогда для перехода к величине, выраженной в токсических эквивалентах TEQ, эти цифры надо разделить на эмпирический коэффициент, значение которого колеблется у разных авторов от 30 до 40. Наблюдаеться высочайший уровень применения морально и технически устаревших техноллогий и промышленых предприяттий, на которых приборы для очистки работают по старым нормативам. Слабый и недостаточный контролль за высбросами со стороны государств и отвержение законов по охране окружаюшей биоэкосреды хозяевами предприяттий.

Уровень загрязнения пищи в Америке столь высок, что, по оценке US ЕРА, уже угрожает здоровью нации. Ниже приведены данные о выбросах некоторых сжигателей на МСЗ в США, проверенных в 1993-- 1994 гг., в нг/Нм3 (Waste Not #346, Sept. 1995). Данные таблицы 2 представлены ниже.

Таблица 2. Уровень загрязнения

Территория	Количество диоксинов
Гонолулу	5900
Мэриленд	5884
Мичиган	3254
Огаио	12 998
Вирджинния	42 995
Флорида	4400

Загрязнение диоксинами воздуха.

Вообще говоря, эта проблема есть вызов всему постиндустриальному миру. Статистика Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) свидетельствует, что более 70% детских болезней (и взрослых так же) вызывается выхлопными газами автомобилей загрязненных диоксинами.

В 2012 году потери бюджетных денег, связанные с ухудшением здоровья населения в бывшем Советском Союзе, составляли 65 млрдов рублей в текущих ценах нового бюджетного года. Данных за последние годы не имеется, но вряд ли потери здоровья могли снизится, так как загрязнение воздухов в городах растет. По данным Госсдоклада-2012, выбросы от автомобилей более чем в 1600 городах России уже превышают промышленные высбросы. Огромный рост парковых автомобилей при сильном спаде производства и массовом снижении уровня жизни людей еще один парадокс переходного периода в России, который затянулся.

Наши ведущие специалисты считают, что если не произойдет радикальных изменений и новых открытий и изобретений, например водородного топлива или двигателей, то альтернативой может стать полный отказ от автомобилей как средств передвижения -- этот транспорт будет слишком опасен (О.В. Крылив и др. Успехи химии, 1991, 635).

Фактически в Москве автомобили ответственны за 82,3 процентов загрязнения воздуха (доклад главного санитарного врача Москвы Н.Н. Фелатова). Результаты в 2013 году в Москве родилось 95151 ребенка, но только 30381 из них были здоровыми-- всего лишь одна из трети. Эти данные отражаются также и здоровье их матерей. Можно сказать, что это на самом деле не самые плохие показатели, есть ещё и похуже. Когда в 1998 годах мы работали в Арханнгельске, то с огромным трудом нашли одну здоровую маму со здоровым ребенком, чтобы взять у нее образец грудного молока. Местные врачи сказали, что только 10-18 % всех матерей и их детей здоровы. Еще будет один штрих добавлен к этой достаточно мрачноватой картине.

И.Н. Фелатов утверждает, то что ежегодно в Москве умирает на 7-8 тысяч больше человек, чем рождается (данные 1993 года). Это означает, что коренное население Москвы вымирает. Такая же картина характерна для многих других регионов России и Казахстана.

В чем же тут разница между Россией и Западом?

Основное отличие в том, что в России производиться огромное количество этилированного бензина. Сейчас в России только 20 % бензина производиться без свинцовых надбавок, то есть без тетраэтилсвиннца (ТЭСЦ). Это может означать, что в России на машины нельзя ставить каталитические конверторы для розжига выхлопных газообразных веществ, поскольку тетрасвинец отравляет катализатор и эту пластину.

Способствует загрязнению и суровый климат, препятствущий быстрому востановлению биотического разнообразии. Расположенние крупнных промышленых биопредприятий на територии моногородов, что привело к беспрецедентнному загрязненнию воздушной подушки в городах. Расположенние крупнных промышленых предприятии на берегах рек и озер, что приводить к загрязненнию водоемов изза высброса малоочищенных сточнных водных ресурсов.

Имеется высокий удельнный вес устареллых техноллогий и промышленых предприяттий, на которых очистнные сооруженния либо работают неплохо, либо вовсе плохо.

Слабоватый и неэфективный контролль за высбросами со стороны государств и пренебреженние законом по охране окружаюшей экосреды владельцами предприяттий.

Таковы основные особенности биоэкологической ситуации в России и Казахстане по сравнению с западными странами. Конечно, в каждой стране есть свои особенности и свои трудности в биоэкологии, но наша цель -- чистая Россия и Казахстан. Теперь вы сами можете оценить важность тех факторов, которые имеют чисто российское происхождение и, тем самым, получиться некоторым ориентирам в своей работе по охране окружающей биосреды.

1.3 Типы загрязнений диоксинами

Диоксиновым загрязнением называются любые изменения воздуха, воды, почвы или пищевого продукта, оказывающие нежелательное биовоздействие на здоровье, выживаемость или деятельность человека. Обычно загрязнение оценивается с точки зрения угрозы только для человека, однако более точным и более справедливым будет распространит это определение и на другие формы биожизни. Вот характерный, комплексный пример загрязнения. Один свиноводческий комплекс на 234 тысячи голов или комплекс крупного рогатого скота на 305 тысяч голов дает загрязнение, эквивалентное отходам крупного города с населением 500-600 тысяч человек. Из системы вентиляций комплексов с поголовьем 100 тысяч голов крупного рогатого скота выбрасывается в сутки 100 тысяч тонн диоксинов. Специфический запах от свиноводческого комплекса на 208 тыс. голов ощущается на расстоянии до 15 км, от комплекса рогатого скота на 100 тыс. голов -- до 20,5-3 км, от птицефабрики -- до 20,5 км. В Костромской области, по данным В. и Н. Шутовых (Экологические проблемы природопользования. Кострома, 2004), образуется 20 миллион кубов навозных и пометных стоков, из них в качестве органических удобрений используется лишь 71%. Остальные их объемы переполняют имеющиеся бионавозохранилища и прудынакопители, сбрасываются на доочистные сооружения, в отработанные карьеры, где накапливается большое количество диоксинов.

При этом часть их фильтруется в экопочву, попадает в открытые водоемы. Тяжесть воздействия загрязняющих диоксиновых веществ определяют несколько факторов. Первый -- их биогеохимическая природа, то есть насколько они биоактивны и вредоносны для человека, растений и животных. Второй -- твердые бытовые отходы содержащие диоксины и проблема их утилизации в современном мире в городах.

В настоящее время в развитых странах значительное количество бытовых отходов собирается и перерабатывается не городскими коммунальными службами, а частными предприятьями, которые также имеют дело с промышленными отходами содержащими большое количество диоксинов. По мере роста количества и разнообразия биоотходов, усложнения отношений, связанных с их экоутилизацией, были выработаны различные классификации и определения типов и подвидов отходов. Некоторые из них были положены в основу национальных законов, регламентирующих порядок обращенния с различными типами отходов содержащих диоксины. Отходы можно классифицировать как по происхождению: экобытовые, промышленные, сельскохозяйственые и т.д., так и по свойствам. Самое известное разделение по свойствам, принятое в законодательствах большинства стран - это деление на "опасные" (т.е. токсичногенные, едкие, самовоспламеняющиеся и проч.) и "неопасные" отходы. Для сравнения рассмотрим характеристику основных типов бытового биомусора.

1.4 Способы и проблемы утилизации мусора содержащего диоксиновые комплексы

Бурный процесс мирового экономического развития породил безответственное отношение людей к природе. Он привел к волевым решениям, которые оказались и могут в ближайшей перспективе оказаться губительными для экосистем, формировавшихся тысячи и миллионы лет. Экологическая система нашей планеты стоит перед угрозой деградации. Это парниковый эффект, дефицит кислорода и озоновые дыры, кислотные дожди, губительные концентрации радиоактивных изотопов, различных химических загрязнений почвы, воды и пищевых продуктов.

По утверждению британского журнала The Economist, твердые отходы, - это экологическая проблема, вызывающая наибольшую озабоченность жителей развитых стран.

Исторически "на виду" всегда были жидкие и газообразные отходы - промышленные загрязнения воды и воздуха - и они становились объектом первоочередного контроля и регулирования, в то время, как твердые отходы всегда можно было увезти подальше или закопать - попросту тем или иным способом убрать "с глаз долой". В прибрежных городах отходы довольно часто просто сбрасывались в море. Экологические последствия захоронения мусора - через загрязнение подземных вод и почв - проявлялись иногда через несколько лет или даже несколько десятков лет, однако были от этого не менее разрушительны. В общественном сознании постепенно сформировалась идея о том, что закапывание отходов в землю или сброс их в море - это недопустимое перекладывание наших проблем на плечи потомков. Параллельно наметилась и другая тенденция: чем жестче было законодательство по контролю воды и воздуха, тем больше производилось твердых токсичных отходов, так как все методы очистки газообразных и жидких сред приводят к концентрации загрязнителей в твердом веществе: в илах, осадках, золе и т.д.

В настоящее время в развитых странах производится от 1 до 3 кг бытовых отходов на душу населения в день, что составляет десятки и сотни миллионов тонн в год, причем, в США, например, это количество, увеличивается на 10% каждые 10 лет. В связи с отсутствием мест для захоронения этого огромного количества отходов на Западе заговорили о кризисе отходов или кризисе свалок. В японских гаванях насыпаны "мусорные острова" из гор бытовых отходов, производимых в метрополиях; в США города на Северо-Восточном побережье отправляют свой мусор в другие страны в океанских баржах. История самой злополучной из таких барж -Munroe -, которая в течение года плавала от порта к порту, пытаясь пристроить мусор из Нью-Джерси, и вернулась домой, так и не сгрузив ни тонны, попала во все экологические хрестоматии и учебники, как наиболее яркая иллюстрация кризиса свалок.

При внимательном рассмотрении проблема отходов представляется более сложной, чем просто нехватка места для новых свалок. Мест для новых свалок всегда не хватало: по свидетельству журнала Waste, еще в 1889 году американский федеральный чиновник жаловался, что "мусор становится некуда выбрасывать, и скоро мы должны будем придумать новый метод избавляться от него". В то же время свалки занимают не так уж много места, по крайней мере, в географическом масштабе: например, все бытовые отходы, производимые в России современными темпами в течение 500 лет, можно было бы уместить на площадке 20 на 30 км при толщине слоя мусора всего в 25 метров.

В итоге мы можем выделить плюсы и минусы способа утилизации складированием (таблица 3 ).

Таблица 3. Этапы складирования отходов

№	Достоинства	Недостатки
1	Не требует постоянных и крупных капиталовложений.	Затраты на борьбу с последствиями губительного влияния свалок, т.е. на охрану природы, здравоохранение, во много раз превышают расходы на строительство заводов по переработке ТБО.
2	Места складирования отходов могут не обновляться десятилетиями	Под всё разрастающиеся свалки, уходят новые огромные территории. Количество свалок непрерывно увеличивается.
3	Позволяют единовременно избавиться от большого количества ТБО или промышленных отходов	Разлагающиеся на свалках ТБО и промышленные отходы проникают в почву, тем самым, заражая её. Ядовитые испарения загрязняют воздух. Попадающие в водоемы остатки ТБО губительно сказываются на состоянии воды, вредят флоре и фауне этих водоёмов. Все эти последствия негативно влияют на здоровье человека, нарушают обменные процессы в природе
4	Результаты разрушительного влияния свалок на природу не видны сразу.	Последствия разрушительного влияния свалок на природу могут оказаться необратимыми в будущем.

Таким образом "физическое" измерение проблемы ТСБ - не только не единственное, но даже и не самое важное. Существуют другие взаимосвязанные аспекты этой проблемы, которые делают ее насущной именно в наше время:

Объем ТСБО:

... непрерывно возрастает как в абсолютных величинах, так и на душу населения;

Состав ТСБО:

... резко усложняется, включая в себя все большее количество экологически опасных компонентов;

Отношение населения:

... к традиционным методам сваливания мусора на свалки становится резко отрицательным;

Законы:

... ужесточающие правила обращения с отходами, принимаются на всех уровнях правительства;

Новые технологии:

... утилизации отходов, в том числе современные системы разделения, мусоросжигательные заводы-электростанции и санитарные полигоны захоронения, все более широко внедряются в жизнь;

Экономика:

... управления отходами усложняется. Цены утилизации отходов резко возрастают. Современное управление отходами невозможно представить без частных предприятий и крупных инвестиций.

Все эти аспекты проблемы завязаны в узел, который затягивался в развитых странах на протяжении последних 20-30 лет все туже и туже.

Традиционно бытовые отходы вывозились на свалки, расположенные вблизи населенных пунктов, и работающие за счет муниципальных бюджетов. Со временем вследствие постоянной угрозы здоровью населения, исходившей от свалок (отравление грунтовых вод, размножение переносчиков заболеваний, неприятный запах, дым от частых самовозгораний), во многих странах стали принимать более строгие правила их размещения, конструкции и эксплуатации. Отрицательное отношение населения и новые стандарты делали открытие новых свалок (или "полигонов по захоронению ТБО", как они стали именоваться) все более сложным делом.

В это время как раз и заговорили о ранее упоминавшемся кризисе свалок. Хотя кризис свалок - это проблема, скорее "политическая", чем "физическая", однако, независимо от того, является ли нехватка места "реальной" или "кажущейся", строительство новых полигонов в определенный момент резко дорожает: в США, например, только получение лицензии на строительство полигона (еще до того как куплен участок) может обойтись в $500,000.

Ситуацию не изменило появление в начале 80-х годов мусоросжигательных заводов (МСЗ) "нового поколения" (снабженных высокотехнологичными устройствами очистки выбросов). МСЗ, подобно свалкам, были встречены населением в штыки из-за боязни диоксинов и других загрязнителей воздуха, а также из-за нерешенности проблем с захоронением токсичной золы, образующейся при сжигании ТБО. Находить площадки для МСЗ оказалось ничуть не легче, чем для полигонов, а себестоимость сжигания отходов даже в таких густонаселенных странах, как Голландия, оказывается ничуть не ниже, чем себестоимость закапывания их в землю. В странах с развитым экологическим законодательством до половины капитальных расходов при строительстве МСЗ уходит на установку воздухоочистительных систем. До 1/3 эксплуатационных расходов МСЗ уходит на плату за захоронение золы, образующейся при сжигании мусора, которая представляет собой гораздо более экологически опасное вещество, чем ТБО сами по себе (таблица 4).

Таблица 4. Этапы сжигания мусора

№	Достоинства	Недостатки
1	Позволяет единовременно избавиться от большого количества мусора.	Ядовитые газы, выбрасываемые в атмосферу с дымом, провоцируют тяжелые заболевания у людей, способствуют образованию озоновых дыр.
2	Удобно в больших городах и на крупных предприятиях, так как позволяет избавляться от отходов по мере их поступления.	Из-за постоянных выбросов дыма в атмосферу над городами и предприятиями образуются плотные дымовые завесы.
3	Нет	После сжигания отходов остаётся ядовитый пепел, который, впоследствии, тоже приходиться утилизировать одним из выше перечисленных способов

Когда стоимость (а значит, и цена) утилизации отходов значительно возрастает, рынок утилизации начинает привлекать крупные частные компании. Такие компании в основном строят и эксплуатируют гигантские "мусороуничтожающие" предприятия, размещенные на дешевой земле вдалеке от городов, где производится наибольшее количество ТБО.

Компания «Нэгдю Санге» в Японии с начала 80-х годов начала производить из старых полиэтилентерефталатовых изделий (ПЭТ) полиэфирные волокна. Процесс вторичного использования ПЭТ бесконечен. Изготовив однажды из отходов ПЭТ-коврик, его после износа можно переработать в ковровое покрытие для багажников автомобилей, и так далее. Японская фирма «Мидзуно» из вторичного полиэфира (содержание более 50%) производит спортивную одежду для школьников, кроссовки из искусственной кожи (40% вторичного полиэфира). Фирма «Гундзэ» из эфирного материала производит скатерти, кухонные рукавицы, колпачки для чайников, циновки, подставки и т.д. Компания «Одзаки Седзи» из пряжи, состоящей из 70% полиэфира и 30% шерсти, изготовляет школьную форму, причем на изготовление взрослого комплекта формы уходит около 15 пластиковых бутылок. Корпорация «Лайон Оффис Профктс» пошла дальше - она производит тканевые покрытия и материал подушек для офисных стульев, полки для папок и книг из стопроцентно вторичной пластмассы. Причем стулья легко разбираются, и большинство их деталей можно использовать вторично.

Но вторично перерабатывать можно не только полиэтилен. Так вторично можно использовать стекло, металлолом и те же пищевые отходы.

Поэтому, в моем видении, наиболее лучшим способом утилизации является вторичное использование.

Строительство таких предприятий обычно встречает гораздо большую враждебность местного населения, чем строительство муниципальных свалок, поскольку никто не хочет иметь под боком свалку "чужого мусора" из метрополии. Сливание отходов в воду имеет свои недостатки (таблица 5).

Таблица 5. Этапы сливания отходов в водоёмы.

№	Достоинства	Недостатки
1	Не требует крупных единовременных капиталовложений	Затраты на очистку воды, фильтрацию; ущерб рыболовецкой промышленности, водному транспорту во много раз превысят расходы на строительство заводов по переработке и утилизации ТБО.
2	Слитые отходы быстро распространяются по поверхности воды, быстро оседают на дно, растворяются, создавая видимость чистоты.	По поверхности воды, по дну водоёмов продукты разложения отходов распространяются на огромные расстояния, отравляя акваторию, делая её непригодной для жизни рыб, для использования в промышленности. Растворенные в воде едкие, а порой и токсичные отходы крайне опасны для животных и человека.
3	Не требует крупных единовременных капиталовложений	Затраты на очистку воды, фильтрацию; ущерб рыболовецкой промышленности, водному транспорту во много раз превысят расходы на строительство заводов по переработке и утилизации ТБО.
4	При блокировке мест слива отходов, ядовитые вещества распространяются не сразу и не заметно.	Блокировка мест слива отходов внушает людям спокойствие, притупляет бдительность, это приводит к тому, что распространению ядовитых веществ никто не препятствует

Кроме того, свалка, принадлежащая частной компании, воспринимается населением, как правило, более враждебно, чем муниципальная свалка тех же размеров, расположенная в том же месте. Под давлением общественности политики настаивают на принятии более жестких стандартов, что в свою очередь увеличивает стоимость утилизации отходов. Это приводит к тому, что все большее количество отходов попадает в руки крупных корпораций, имеющих не только финансовые средства выполнить жесткие экологические стандарты, но и возможность преодолеть (не всегда законными средствами) сопротивление местных политиков при решении вопроса о размещении свалки. Враждебность населения к огромным корпорациям растет и... мы попадаем в исходную точку порочного круга, узел "мусорного кризиса" затягивается еще туже (таблица 6).

Таблица 6. Правила захоронения отходов

№	Достоинства	Недостатки
1	Позволяет забыть о проблеме утилизации отходов. Создаётся видимость - если закопать ТБО, то они исчезнут.	Находящиеся в почве отходы отравляют её, попадая через подземные воды в водоёмы, представляют огромную опасность для человека и животных.
2	Не требуются новые огромные территории.	Подземные свалки не заметны, на первый взгляд, но на поверхности земли над ними почва отравлена и разрыхлена, она не пригодна ни для строительства, ни для земледелия, ни для выпаса скота. Более того с поверхности почв над свалками часто испаряются едкие токсичные вещества.
3	Не требует постоянных и крупных капиталовложений.	Затраты на борьбу с последствиями губительного влияния захоронений отходов, т.е. на охрану природы, здравоохранение, во много раз превышают расходы на строительство заводов по переработке ТБО.

Несмотря, на все перечисленные выше способы утилизации, существует еще один способ - это вторичная переработка. Причем я считаю этот способ наиболее эффективным, так как он является не только экологически чистым, но и ресурсосберегающим. В качестве доказательства я приведу пример вторичной переработки полиэтилена в Японии.

Проблема ТБО и их утилизация.

Проблема утилизации ТБО остро обсуждается не только в больших городах, но даже и в таком маленьком городке как Костанай. Здесь, по сравнению со многими крупными городами, очень чистые улицы. Но, не смотря на это, в Костанае существуют такие проблемы как: несанкционированные свалки и проблема утилизации бытовых отходов. И если последняя проблема решена открытием полигона-2004, то проблема борьбы с несанкционированными свалками остается до сих пор не решенной.

Но как же в Костанае происходит процесс утилизации бытовых отходов и куда их вывозят?

Для ответа на вторую часть вопроса, я обратился к газетным статьям, где выяснил, что три года назад в нашем городе начал работу новый полигон, который назвали полигон-2004. Располагается он в районе бывшей свалки. Площадь полигона составляет 13, 76 га, а срок службы составит до 20 лет. На новом полигоне слой мусора будет выравниваться, и засыпаться землей. В него уже вложено 100 с лишним миллионов рублей. Также не территории полигона при благоприятном финансировании начнет строиться предприятие по сортировке и переработке мусора, появиться завод по биокомпастированию.

Также в рамках своей работы я провел исследование по процессу ликвидации бытовых отходов у нас в городе.

1. Из жилых домов мусор выкидывается в мусоропровод, если такой есть в наличие, и три раза в неделю мусоровоз приезжает и вывозит отходы на полигон. Если же жилые дома не оснащены мусоропроводом, то приезжает машина в определенное время и люди выкидывают в нее мусор. Только за 2013 год на полигон вывезли 48 541, 71 тонну бытовых и строительных отходов.

2. Что касается переработки металлолома, то ее у нас нет. Есть места, где его собирают, но потом он весь вывозится в Россию или Китай. Есть сборка стеклотары. Так же у нас в городе проводится обезвреживание ртутных ламп. Кстати, металлолом и ртутные лампы не вывозятся на полигон. На мой взгляд, в нашем городе актуальна сортировка мусора, но опять же вся проблема в людях. Мало кому захочется раздельно собирать мусор, а потом выкидывать его.

3. Что касается крупных предприятий, то у них свои полигоны.

4. Самая большая проблема в нашем городе, если ловят человека, за выбрасыванием мусора в неположенном месте, то на него составляется протокол, и дело уже отправляется в суд.

5. В городе есть лаборатория, где проводится мониторинг воздуха, воды и почвы. Мониторинг проводится ежеквартально. Как раз в январе проводился мониторинг, и результаты были удовлетворительные, никаких превышений нормы не было.

Из документов, которые мне дали просмотреть, я узнал, что вывозится на полигон.

На полигон вывозятся:

· Отходы от уборки территорий и помещений учебно-воспитательных учреждений;

· Отходы от территории культурно-спортивных сооружений;

· Отходы от территории и помещений объектов оптово-розничной торговли продовольственными товарами;

· Отходы от жилищ (крупногабаритные);

· Золу и шлаки от сжигания углей (неорганические соединения с содержанием SiO2);

· Отходы сучьев и ветвей лесоразработок;

· Смет уличный;

· Несортированный мусор от бытовых помещений, организаций;

· Мусор строительный от разработки зданий;

· Отходы при механической очистке сточных вод;

· Отходы от жилищ несортированные (овощные остатки-34%, бумага-10%, ткань-8%);

· Песок, загрязненный мазутом (содержание <15%).

Таким образом, сейчас проблема бытовых отходов является одной из главнейших проблем в мире. С каждым годом отходов становится все больше и больше. Состав их усложняется, следовательно, увеличивается токсичность таких отходов. Но главной проблемой является не увеличение количества отходов и не повышение их токсичности, главной проблемой является размещение бытовых отходов, проще говоря, проблема заключается в свалках и в их размещении. В результате этого в мире остро встал вопрос о «кризисе свалок», который заключается в отсутствии земли под складирование отходов. Так же проблемы ТБО существуют и в таких небольших городах, как Костанай. Причем самой важной проблемой здесь становится проблема несанкционированных свалок.

Чтобы как-то решить эту проблему, люди стали придумывать различные способы утилизации отходов, например такие, как сжигание мусора на мусоросжигательных заводах (МСЗ), сливание отходов в водоемы, захоронение мусора и многие другие. Но каждый из этих видов утилизации имеет свои недостатки. Например: сжигая мусор, в результате мы получаем большой выброс диоксинов в атмосферу и несколько килограмм высокотоксичной золы, а, сливая мусор в водоканалы, мы загрязняем воду. Вследствие этого, я считаю, что самый приемлемый способ утилизации - вторичное использование, которое помогает не только уменьшать количество мусора, но и сберегать ресурсы.

Проанализировав огромное количество опубликованных данных, касающихся здоровья людей, живущих возле свалок во всех странах мира. Выводы оказались неожиданными. Он нашел, что этим людям живется хуже, чем в отдаленных от свалок местах: их мучают головные боли, постоянная усталость, сонливость и т. п., но никакой связи этих недомоганий с опасными и ядовитыми испарениями от свалок доказать не удалось. Автор считает, что все эти отклонения в здоровье могут быть обусловлены чисто психогенными факторами. Но данных явно недостаточно, и необходимы более широкие исследования.

Поэтому, на мой взгляд, человечеству предстоит принять еще множество решений, связанных с этой темой. И в ближайшем будущем ему нужно стремиться не к созданию техники, которая станет лучшим другом человека, а к созданию такого способа утилизации, при котором отходов существовать вообще не будет. Да и нам всем надо больше стремиться не к дружбе с техникой, а к дружбе с природой. Ведь искусственное легко создать, а вот естественное порой так сложно сохранить. Производство бытовых отходов в разных странах представлено в таблице 7.

Таблица 7. Производство бытовых отходов в разных странах

№	Страна	Всего в год, тонн	На душу населения в день, кг
1	США (1988)	180,000,000	1.82
2	США (1995, прогноз 1992)	200,000,000	1.91
3	США (2000, прогноз)	216,000,000	2.00
4	СССР (1989)	57,000,000	0.23
5	Российская Федерация (1991)	26,000,000	0.17
6	Великобритания	18,000,000	0.9

Производство бытовых отходов в и сравнительный анализ по объему, составу и способам утилизации ТБО в России и США представлено в таблице 8.

Таблица 8. Анализ объемов, состава и способов утилизации ТБО

№	Ежегодное количество ТБО	Соединенные Штаты	Россия
1	Всего (млн.тонн)	162.9	56.03
2	На душу населения (кг)	665	195
3	Количество по категориям (%)
4	Бумага и картон	40.0	20-36
	Продолжение таблицы
5	Стекло	7.0	5-7
6	Металлы	8.5	2-3
7	Пластик	8.0	3-5
8	Текстиль	2.1	3-6

С учетом биодемографической ситуации в мире и ее тенденции мировая система идет не к выходу из кризисной ситуации, а к углублению глобального экологического кризиса, составной частью которого является «мусорный кризис». Возрастание биоотходов производства и потребления.

Таким образом - биоутилизация мусора содержащего диоксины, одна из важных проблем современной мировой биоцивилизации. Особенно тяжело переутилизировать неорганизованно выброшеный биомусор. Загрязненние окружающей среды промышленными отходами, бытовым мусором и отбросами увеличивается быстро, чем растет население планеты. Отсюда десятки миллиардов тон промышленных отходов, сотни миллионов тон бытовых биоотходов и экомусора.

2. Особенности переработки мусора содержащего диоксины

2.1 Основные этапы и способы переработки мусора

Проанализировав огромное количество опубликованных данных, касающихся здоровья людей, живущих возле свалок во всех странах мира. Выводы оказались неожиданными. Он нашел, что этим людям живется хуже, чем в отдаленных от свалок местах: их мучают головные боли, постоянная усталость, сонливость и т. п., но никакой связи этих недомоганий с опасными и ядовитыми испарениями от свалок доказать не удалось. Автор считает, что все эти отклонения в здоровье могут быть обусловлены чисто психогенными факторами. Но данных явно недостаточно, и необходимы более широкие исследования.

Еще раз о прессовании мусора. Испанцы смонтировали одну такую установку в Москве, сам мэр нажимал на кнопку, пуская пресс, телевидение запечатлело этот момент для вечности, и все разъехались. Что же теперь? Если вы живете в России и внимательно прочитали эту главу, то вы можете догадаться. Да, мусор не везут, пресс загружен процентов на 10%. Причина проста, как апельсин: на полигоне с плотными брикетами мусора нет места бомжам и нет прибыли тем, кто их содержит на свалке. На том полигоне в Шотландии, о котором я говорил, на громадной территории работают всего шесть человек: один принимает мусор (компьютер, электронный знак у машин и прочий учет и протокол о том, где, когда и какой мусор положен); два крановщика, которые разгружают мусор (большая часть мусора тоже в пакетах, но более рыхлых, чем у испанцев, -- это специально для того, чтобы ускорить ферментацию -- их свалка скоро кончается, и им хочется протянуть время); два бульдозериста, закрывающих мусор грунтом (поэтому их свалка не горит); и, наконец, один человек с редкой специальностью -- охотник с соколом для распугивания чаек, которые в Швеции заменяют наших ворон (этот человек работает через день и, вполне по-нашему, подрабатывает на других свалках). Появление кого-либо на территории полигона абсолютно исключается, это сразу -- полиция, дознание: кто, что, зачем и пр. Старая часть полигона уже покрыта грунтом и зеленеет.

Мы не обсуждаем многие способы утилизации органической части мусора. Во многих странах владельцам домов (коттеджей, бунгало, лачуг и др.) предлагают целый набор способов компостирования (как у нас в любой деревне). Активно рекламируется сейчас разведение особых червей, которые быстро и качественно превращают отбросы в компост. Однако то, что очень хорошо подходит для вашего садового участка, не годится для городского мусора -- он слишком загрязнен токсичными металлами и другими опасными веществами.

Кто мог это предугадать, когда строили завод под Ленинградом? Идея была хорошая. Весь мусор (ТБО) не разделяется, а целиком направляется во вращающуюся печь вроде цементной. Эта печь-- просто огромная и длинная труба. Там поддерживается приятная для микробов температура, подходящая влажность, постоянное перемешивание (труба вращается) и свежий воздух. Микробы работают очень шустро, и уже через короткий срок из нижнего отверстия печи высыпается облагороженный компост. Эта смесь подается на грохоты (большие сита), комочки компоста отсеиваются, а все остальное остается на грохоте. Образуются два потока: один должен идти на колхозные поля и к нам, дачникам, а второй -- на разборку.

Результаты не порадовали. Компост не берут, да и колхозов уже как бы нет, а разборка остатков оказалась невыгодной. В результате на этом замечательном заводе образовалось два огромных террикона, как на угольных шахтах, только чуть поменьше. Выход завод видит в уничтожении сначала компостной кучи, а потом и мусорной. Для этого завод собирается смонтировать две мощные установки для термохимического уничтожения избыточных илов, которые по своим физическим и химическим свойствам близки к компосту -- оба (ил и компост) -- продукт работы бактерий.

Активные илы.

Точнее эти илы называются «избыточные активные илы (ИАИ)». Это один из важных типов городских отходов, хотя это не твердые отходы. Их образование неизбежно связано с любыми станциями биологической очистки, а это один из самых распространенных методов очитки сточных, загрязненных вод. После того как вы отправили продукты жизнедеятельности в громадные канализационные коллекторы, вы перестаете об этом думать. Однако все должно куда-то деваться, этому учил нас еще М.В. Ломоносов. В коллектор сбрасывают свои стоки и промпред- приятия, туда идут и смывы с улиц, и все остальное, что выбрасывает город. Эта река впадает в очистные сооружения, где ее фильтруют, отделяют посторонние объекты (трупы собак и кошек, it иногда и людей, древесные остатки и бумажный мусор, денежные купюры и документы, мало ли что еще может выбросить юрод). После этого воду насыщают воздухом, подогревают и отдают на съедение родственникам тех бактерий, которые производили компост на питерском заводе. В этом процессе разрушаются клетки бактерий, образующих этот ил, что и позволяет сделать из него топливо. По нашим и американским данным, отличительной особенностью содоворегенерационных котлов (СРК), а именно их и предлагают для утилизации ИАИ и других опасных веществ, являются крайне низкие выбросы диоксинов. Причина такой «чистоты» станет понятна. СРК -- это высокая башня высотой в 10-20 и даже 30 м; соответственно газы находятся в ней 10-20 и даже 30 секунд (а надо, как вы помните, только 2 секунды), температура не ниже 1100 °С (по нормам Европейского Союза необходимо не ниже 850 °С). Но -- и это самое главное -- в СРК крайне жесткие щелочные условия. Атмосфера внутри -- это расплавленная и диссоциированная щелочь, то есть неминуемое расщепление любых органических веществ и связывание хлора, если он появляется в любом виде. Шведы и американцы заинтересовались этой системой уничтожения илов, мы -- нет. В любом случае ИАИ надо уничтожать, делать это надо и на старых производствах. Так, за 30 лет преступной работы Байкальского целлюлозно-бумажного комбината накоплено 10 млн м3 таких илов, и когда комбинат остановят (я надеюсь, что это произойдет), то встанет вопрос, что с этими илами делать. К сожалению, территорий, которые необходимо рекультивировать, в России немало.

Замечание. Вы, очевидно, обратили внимание, что я, вопреки своему обыкновению, нередко упоминал здесь названия разных, известных мне лично и не известных мне фирм. Я сделал это сознательно. Если в главе о МСЗ можно было бы упомянуть только немецкую фирму, которая разработала дожигатель для диоксинов (фирма Katalysatorenwerke Huls GmbH, см. Modren Power Syst., 1996, 9, 23), то здесь я бы хотел назвать их еще больше, чем назвал, чтобы стало совсем ясно, что дело не в отсутствии решений, а в нежелании решать. Мусорного кризиса нет и не было.

Рассмотрим теперь несколько новых процессов, пригодных для решения «проблемы ТБО». Главная и основная черта почти всех, назовем это --заявок на технологию, состоит в том, что они не реализованы и практически не имеют шансов на реализацию. Так устроена наша жизнь-- увы. Среди них есть весьма остроумные и оригинальные, но и у них нет перспектив. Поэтому я расскажу только о нескольких из них.

Проект Института проблем химической физики (ИПХФ) в Черноголовке. Эта технология связана с термическим разрушением отходов с помощью пиролиза. Он сходен с другими пиролитическими процессами, но, благодаря специальной организации пиролиза, выбросы диоксинов резко снижаются. Его отличие от многих декларируемых в печати проектов состоит в том, что уже построено несколько установок под Москвой и «настоящий» МСЗ в Финляндии.

На действующем заводе измеряли выбросы диоксинов, которые оказались ниже норм НЕС. За счет чего достигается такая чистота выбросов? По предположениям авторов, это связано с новой организацией теплового процесса, который они назвали «сверх- адиабатическим». Метод «сверхадиабатического сжигания» позволяет, по мнению авторов, использовать любые смеси, содержащие углерод. Хорошим примером служит утилизация не просто «плохих» углей, но «углесодержащих отходов», которые накапливаются в отвалах в сотнях миллионов тонн. Энергетический потенциал «углесодержащих отходов» оценивается более чем в 2 млрд тонн условного топлива.