Экологические проблемы и пути их решения

     Это обусловлено многими причинами  и прежде всего неблагополучным состоянием воздушного бассейна мегаполисов, крупных городов и промышленных центров, в которых проживает основная часть квалифицированного и трудоспособного населения. 

1.2.  Природное и антропогенное загрязнение воды

     Вода - одна из наиболее важных жизнеобеспечивающих  природных сред, образовавшихся в  результате эволюции Земли. Она является составной частью биосферы и обладает целым рядом аномальных свойств, влияющих на протекающие в экосистемах физико-химические и биологические процессы.

     К таким свойствам относятся очень  высокие и максимальные среда  жидкостей теплоемкость, теплота  плавления и теплота испарения, поверхностное натяжение, растворяющая способность и диэлектрическая проницаемость, прозрачность. Кроме того, для вода характерны повышенная миграционная способность, имеющая важное значение для ее взаимодействия с сопредельными природными средами.

     Вышеуказанные свойства воды определяют потенциальную  возможность накопления в ней очень высоких количеств самых разнообразных загрязняющих веществ, в том числе патогенных микроорганизмов.

     В связи с непрерывно возрастающим загрязнением поверхностных вод  подземные воды становятся практически  единственным источником хозяйственно-питьевого  водоснабжения населения. Поэтому  их охрана от загрязнения и истощения, рациональное использование имеют  стратегическое значение

     Положение усугубляется тем, что пригодные  для питья подземные воды залегают в самой верхней, наиболее подверженной загрязнению части артезианских бассейнов и других гидрогеологических структур, а реки и озера составляют всего 0,019 % общего объёма воды. Вода же хорошего качества требуется не только для питьевых и культурно-бытовых нужд, но и для многих отраслей промышленности.

     Опасность загрязнения подземных вод заключается  в том, что подземная гидросфера (особенно артезианские бассейны) является конечным резервуаром накопления загрязнителей как поверхностного, так и глубинного происхождения. Долговременный, во многих случаях необратимый характер имеет загрязнение бессточных водоемов суши.

  Особую  опасность представляет загрязнения  питьевой воды микроорганизмами, которые относятся к патогенным и могут вызвать вспышки разнообразных эпидемических заболеваний среди населения и животных.

     Практика  показала, что основной причиной большинства  эпидемий являлось употребление зараженной вирусами, микробами воды для питьевых и других нужд. Воздействие на человека воды с высокими концентрациями тяжелых  металлов и радионуклидов показано в разделах, посвященным этим загрязнителям окружающей среды.

     Наиболее  важными антропогенными процессами загрязнения воды являются стоки  с промьшленно-урбанизированных и  сельскохозяйственных территорий, выпадение  с атмосферными осадками продуктов  антропогенной деятельности. Эта  процессы загрязняют не только поверхностные воды (бессточные водоемы и внутренние моря, водотоки), но и подземную гидросферу (артезианские бассейны, гидрогеологические массивы), Мировой океан (в особенности акватории и шельфы). На континентах наибольшему воздействию подвергаются верхние водоносные горизонты (грунтовые и напорные), которые используются для хозяйственнопитьевого водоснабжения.

     Аварии  нефтеналивных танкеров, нефтепроводов  могут быть существенным фактором резкого ухудшения экологической обстановки на морских побережьях и акваториях, во внутриконтинентальных водных системах. Отмечается тенденция увеличения этих аварий в последнее десятилетие.

     Набор веществ, загрязняющих воду, очень широкий, а формы их нахождения разнообразны. Главные загрязнители, связанные с природными и антропогенными процессами загрязнения водной среды, во многом сходны. Отличие заключается в том, что в результате антропогенной деятельности в воду могут поступать значительные количества таких чрезвычайно опасных веществ, как пестициды, искусственные радионуклида. Кроме того, искусственное происхождение имеют многие патогенные и болезнетворные вирусы, грибки, бактерии.

     На  территории Российской Федерации проблема загрязнения поверхностных и подземных вод соединениями азота становится все более актуальной. Эколого-геохимическое картирование центральных областей Европейской России показало, что поверхностные и грунтовые воды этой территории во многих случаях характеризуются высокими концентрациями нитратов и нитритов. Режимные же наблюдения свидетельствуют об увеличении этих концентраций во времени.

     Сходная ситуация складывается с загрязнением подземных вод органическими веществами. Это связано с тем, что подземная гидросфера не способна к окислению большой массы поступающей в нее органики. Следствием этого является то, что загрязнение гидрогеохимических систем постепенно становится необратимым.

     Однако  нарастающее количество не окисленных органических веществ в воде сдвигает процесс денитрификации вправо (в сторону образования азота,) что способствует уменьшению концентраций нитратов и нитритов.

     На  сельскохозяйственных территориях  с высокой агронагрузкой выявлено заметное увеличение в поверхностных водах соединений фосфора, что является благоприятным фактором для эвтрофикации бессточных водоемов. Отмечается также возрастание в поверхностных и грунтовых водах устойчивых пестицидов.

     Оценка  состояния водной среды по нормативному подходу осуществляется путем сравнения присутствующих в ней загрязняющих веществ с их ПДК и другими нормативными показателями, принятыми для объектов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового водопользования.

     Такие показатели начинают разрабатываться  не только для выявления избыточного количества загрязняющих веществ, но и для установления дефицита в питьевой воде жизненно важных (эссенциальных) химических элементов. В частности, такой показатель в отношении селена имеется для стран ЕЭС.

     Всеобщие  усилия должны быть направлены главным  образом на минимизацию негативных последствий.

     Особенно  сложно оценить и прогнозировать состояние водного объекта, когда на него влияют и природные, и антропогенные процессы.

     Как показали исследования в Московском артезианском бассейне, такие случаи не являются редкостью. 

3. Твёрдые и опасные отходы

     Отходы  подразделяются на бытовые, промышленные, отходы, связанные с добычей полезных ископаемых, и радиоактивные. По фазовому состоянию они могут быть твердыми, жидкими или смесью твердой, жидкой и газовой фаз.

     При хранении все отхода претерпевают изменения, обусловленные как внутренними физико-химическими процессами, так и влиянием внешних условий.

     В результате этого на полигонах хранения и захоронения отходов могут  образоваться новые экологически опасные  вещества, которые при проникновении в биосферу будут представлять серьезную угрозу для среды обитания человека.

     Поэтому хранение и захоронение опасных  отходов следует рассматривать как "складирование физико-химических процессов".

     Твердые бытовые отходы (ТБО) чрезвычайно  разнородны по составу: пищевые остатки, бумага, металлолом, резина, стекло, древесина, ткань, синтетические и другие вещества. Пищевые остатки привлекают птиц, грызунов, крупных животных, трупы которых являются источником бактерий и вирусов. Атмосферные осадки, солнечная радиация и выделение тепла в связи с поверхностными, подземными пожарами, возгораниями, способствуют протеканию на полигонах ТБО не предсказуемых физико-химических и биохимических процессов, продуктами которых являются многочисленные токсичные химические соединения в жидком, твердом и газообразном состояниях. Биогенное воздействие ТБО выражается в том, что отходы благоприятны для размножения насекомых, птиц, грызунов, других млекопитающих, микроорганизмов. При этом птицы и насекомые являются разносчиками болезнетворных бактерий и вирусов на большие расстояния.

     Не  менее опасны сточные воды и фекальные  стоки селитебных зон. Несмотря на строительство  очистных сооружений и другие мероприятия, снижение негативного воздействия  таких сточных вод на окружающую среду является важной проблемой  всех урбанизированных территорий. Особая опасность в этом случае связана с бактериальным загрязнением среды обитания и возможностью вспышек различных эпидемических заболеваний.

     Опасные отходы сельскохозяйственного производства - навозохранилища, оставшиеся на полях остатки ядохимикатов, химических удобрений, пестицидов, а также не обустроенные кладбища животных, погибших в период эпидемий. Хотя эти отходы имеют "точечный" характер, их большое количество и высокая концентрация в них токсичных веществ могут оказать заметное отрицательное воздействие на окружающую среду.

     Результаты  исследований, проведенных на территории России, указывают на то, что одним  из наиболее существенных природных факторов, негативно влияющих на безопасность условий хранения и захоронения твердых и опасных отходов, являются узлы сочленения активных глубинных разломов. В этих узлах наблюдаются не только крип и импульсные тектонические дислокации, но и интенсивный вертикальный водогазообмен, интенсивный разнос загрязняющих веществ в латеральном направлении, привнес в подземную гидросферу, зону аэрации, поверхностный сток и приземную атмосферу химически агрессивных соединений (сульфаты, хлориды, фториды, сероводород и другие газы). Наиболее эффективный, быстрый и экономичный метод выявления активных глубинных разломов - водногелиевая съемка, разработанная в России (ВИМС) и основанная на изучении распределения в подземных водах гелия как самого надежного и чувствительного индикатора современной флюидной активности Земли. Особенно   это   касается   закрытых   и   промышленно-урбанизированных территорий с мощным чехлом обводненных осадочных отложений.

       В связи с тем, что масштаб  и интенсивность воздействия  твердых и опасных отходов на окружающую среду оказались более значительными, чем представлялось раньше, а его характер и влияющие природные факторы слабо изученными, нормативные требования СНиП и ряда ведомственных инструкций, касающиеся выбора участков, проектирования полигонов и назначения зон санитарной охраны, следует признать недостаточно обоснованными. Нельзя признать удовлетворительным и такое положение, когда зона санитарной охраны полигона и применяемое оборудование выбираются по существу произвольно, без учета реальных процессов загрязнения и ответных реакций биосферы на функционирование свалок твердых и опасных отходов. Необходима комплексная, по возможности исчерпывающая оценка всех параметров воздействия отходов на все жизнеобеспечивающие природные среды, позволяющая выяснить пути и механизмы проникновения загрязняющих веществ в пищевую цепь и организм человека.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ГЛАВА II.  ПУТИ РЕШЕНИЯ 

     2.1. Переработка твёрдых бытовых отходов

     Проблема  удаления твердых бытовых отходов (ТБО) и загрязнения городских территорий особенно остро стоит в крупных городах (мегаполисах) с населением 1 млн. жителей и более. 1

     Так, например, в Москве ежегодно образуется 2,5  млн.т. отходов (ТБО), а средняя  норма "производства" ТБО на одного человека в год достигает примерно 1 м³ по объему и 200 кг по массе. Кстати, для крупных городов рекомендуется норматив 1,07 м3/человек в год.

     В состав ТБО входят в основном:

1. бумага, картон (37 %)              7. кости (1,1 %)

2. кухонные отходы (30,6 %)          8. металлы (3,8 %)

3. дерево (1,9 %)                      9. стекло (3,7 %)

4. кожа, резина (0,5 %)               10. камни, керамика (0,8 %)

5. текстиль (5,4 %)                   11. прочие фракции (9,7 %)

6. искусственные материалы, в основном полиэтилен (5,2 %)

       Рассмотрим, как обстоят дела  у нас в России с переработкой  бытовых отходов на примере  самого крупного города страны - Москвы.  Как уже указывалось,  в Москве ежегодно образуется 2,5 млн. т. ТБО. Основная часть  их (до 90 %) утилизируется на специальных  полигонах Тимохово и Хметьево. С 1990г. количество полигонов сократилось с 5 до 2. Полигоны работают с конца 70-х годов и их срок в ближайшее время заканчивается. На полигонах отсутствуют минимально необходимые природоохранные сооружения, такие как и водоохранные экраны, противооползневые сооружения, системы отвода и обезвреживания фильтрата и поверхностных вод, ограждения границ полигона, оборудования для мойки машин и др. Не производится послойная укладка отходов с ежедневной засыпкой, полив водой, т.к. отсутствует необходимая специализированная техника. Всё это очень далеко от санитарного полигона по описанной технологии в развитых странах. Стоимость захоронения отходов составляет от 4,5 до 65 тыс. рублей в зависимости от места полигона. На территориях полигонов складируются и токсичные промышленные отходы (ТПО) величина которых составляет около 1,5 млн. т. в год. Последнее обстоятельство совершенно недопустимо, ибо требования к утилизации совершенно различные и совместное хранение их не допускается по соображениям экологической безопасности.