Лекция 4 ЭКОЛОГИЯ ЛИТОСФЕРЫ
В процессе производства и потребления образуется большое количество отходов.
Источники загрязнения литосферы
Накопление значительных масс твердых отходов в промышленности обусловлено существующим уровнем технологии переработки сырья и недостаточностью его комплексного использования (рис. 4.1). В то же время значительная часть отходов промышленных предприятий может быть эффективно использована в народном хозяйстве.
Проблема отходов особенно актуальна для крупных городов, в которых сосредоточены многие промышленные предприятия, предприятия сферы услуг, на сравнительно небольших площадях сконцентрированы большие массы людей. Функционирование любого крупного города связано с ежедневным потреблением различных видов сырья и энергии и, как следствие, с образованием материальных и энергетических от ходов. Экологическое благополучие таких городов зависит от многих факторов: загрязнение атмосферного воздуха выхлопным и газами автомобилей, топочными газами котельных и тепловых станций, выбросами предприятий, а также загрязнение природных водоемов сбрасываемыми в них жидкими отходами.
Общая масса вещества, перемещаемого человеком на поверхности планеты, достигла 4 трлн т в год. Из 120 Гт ископаемых материалов и биомассы, мобилизуемых в год мировой экономикой, только 9 Гт (7,5%) преобразуется в материальную продукцию в процессе производства.
Отходы возникают как в результате производственной деятельности, так и при потреблении. В соответствии с этим они подразделяются на отходы производства и отходы потребления.
Рис. 4.1. Источники возникновения твердых отходов в материальном производстве
Промышленные отходы
Отходами производства следует считать остатки сырья, материалов или полуфабрикатов, образовавшиеся при изготовлении продукции и полностью или частично утратившие свои потребительские свойства, а также продукты физико-химической или механической переработки сырья, получение которых не являлось целью производственного процесса и которые в дальнейшем могут быть использованы в народном хозяйстве как готовая продукция после соответствующей обработки или в качестве сырья для переработки.
В более широком смысле отходы образуются в процессе производства в виде сточных вод и их осадков, дымовых газов, тепловых выбросов и т.п.
Классификация промышленных отходов (ПО), образующихся в результате жизнедеятельности человека, необходима как средство установления определенных связей между ними с целью определения оптимальных путей использования или обезвреживания их.
Классификация отходов основана на систематизации их по отраслям промышленности, возможностям переработки, агрегатному состоянию, токсичности и т.д. (рис. 4.2). В каждом конкретном случае характер используемой классификации соответствует рассматриваемым аспектам: складированию, очистке, переработке, захоронению отходов, предотвращению их токсичного воздействия и пр.
Рис. 4.2 Классификация промышленных отходов по видам
Классификация отходов возможна по разным показателям, но самым главным из них является степень опасности для человеческого здоровья. Вредными отходами, например, считаются инфекционные, токсичные и радиоактивные. Их сбор и ликвидация регламентируются специальными санитарными правилами.
Согласно ГОСТ 12.1.007-76 "Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности", все промышленные отходы делятся на четыре класса опасности (табл. 4.1).
Таблица 4.1. Классификация промышленных отходов по степени опасности
|
Класс отходов |
Характеристика вещества (отходов) |
|
Первый |
Чрезвычайно опасные |
|
Второй |
Высоко опасные |
|
Третий |
Умеренно опасные |
|
Четвертый |
Малоопасные |
По состоянию различают отходы твердые, жидкие и газообразные, по месту возникновения - бытовые, промышленные и сельскохозяйственные. По составу основным показателем можно считать происхождение отходов - органическое и неорганическое, а также сжигаемы отходы или нет. Особую группу представляют собой отходы в виде энергии, называемые энергетическими (теплота, шум, радиоактивное излучение и т.п.).
Твердые промышленные и бытовые отходы - это отходы металлов, дерева, пластмасс и других материалов, пыли минерального и органического происхождения от очистных сооружений в системах очистки газовых выбросов промышленных предприятий, а также промышленный мусор, состоящий из различных органических и минеральных веществ (резина, бумага, ткань, песок, шлак и т.п.). К жидким отходам относят осадки сточных вод после их обработки, а также шламы пылей минерального и органического происхождения в системах мокрой очистки газов.
Все виды отходов производства и потребления по возможности использования можно разделить, с одной стороны, на вторичные материальные ресурсы (BMP), которые уже перерабатываются или переработка которых планируется, и, с другой стороны, на отходы, которые на данном этапе развития экономики перерабатывать нецелесообразно и которые неизбежно образуют безвозвратные потери.
Утилизируемые отходы перерабатывают на месте их образования или на других предприятиях, имеющих соответствующую технологию. Некоторые неутилизируемые отходы в силу потери потребительских свойств в настоящее время не могут найти применения в современном производстве. Эти отходы захоранивают, если они не представляют опасности для окружающей среды.
В настоящее время нет единой классификации отходов крупного промышленного города или региона, в которой наиболее полно рассматривался бы ряд взаимосвязанных элементов: количественный и качественный состав отходов, применяемые и предполагаемые методы обработки, санитарно-гигиенические, экологические, а также некоторые градостроительные аспекты. Предложена классификация, согласно которой отходы по формам и видам делятся на 13 групп:
I - гальваношламы и осадки, отходы реагентов и химреактивов, содержащие хром, никель, медь, кобальт, цинк, свинец, кислые и щелочные отходы химических производств, вещества неорганического характера;
II - осадки сточных вод, включающие в себя канализационные, водопроводные и, отдельной подгруппой, нефтесодержащие промышленные осадки, образующиеся на локальных и очистных сооружениях производственных зон;
III - нефтеотходы и нефтешламы, легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), смазочные охлаждающие жидкости (СОЖ), кубовые остатки, отходы лакокрасочной промышленности;
IV - отходы пластмасс, полимеров, синтетических волокон, нетканых синтетических материалов и композиций на их основе;
V - отходы резинотехнических изделий, вулканизаторов и т.д.;
VI - древесные отходы;
VII - отходы бумаги;
VIII - отходы черных и цветных металлов, легированных сталей;
IX - шлаки, зола, пыли (кроме металлической);
X - пищевые отходы (отходы пищевой, мясомолочной и других отраслей промышленности);
XI - отходы легкой промышленности;
XII - стеклоотходы;
XIII - отходы стройиндустрии.
Для полного использования отходов в качестве вторичного сырья разработана их промышленная классификация. Например, лом и отходы металлов по физическим признакам подразделяют на классы, по химическому составу - на группы и марки, по показателям качества - на сорта.
Вторичные материальные ресурсы (BMP) удобно классифицировать по двум признакам: источнику образования и направлению использования. Для наиболее полной характеристики рассматриваемых BMP, необходимой для организации учета их образования, хранения, распределения и использования, целесообразно также группировать отходы по этим признакам.
С практической точки зрения, если известна конечная ступень технологии переработки и утилизации отходов, то их следует классифицировать, основываясь в первую очередь на этой технологии.