Загрязнение литосферы и ее защита. Захоронение и переработка отходов. Обеспечение защиты литосферы Основные направления охраны и защиты литосферы

Основными направлениями при разработке методов обращения с твердыми отходами являются:

• - разработка технологий, направленных на уменьшение (минимизацию) образования отходов;
• - использование отходов в качестве вторичных материальных ресурсов;
• - размещение или депонирование (складирование) отходов;
• - утилизация отходов.

Минимизация количества отходов основано на принципах создания малоотходных или чистых производств. Оно включает в себя разработку новых природоохранных технологий, совершенствование конструкций аппаратов или технологических приемов, комплексное использование сырья, применение отходов в качестве вторичных ресурсов. Разработка новых природоохранных технологий основана на том, что при их осуществлении образование токсичных отходов резко уменьшается или полностью исключается. Совершенствование конструкций аппаратов и технологических приемов также способствует уменьшению образования отходов. Методы комплексного использования сырья при использовании новых технологий позволяют получать дополнительные или новые товарные продукты.

Применение отходов в качестве вторичных сырьевых ресурсов основано на организации цикличности материальных потоков, что позволяет вовлечь в техногенный оборот отходы производства для получения продуктов в других отраслях промышленности.

Размещение отходов - это процедура хранения и захоронения отходов. Хранение отходов предполагает содержание отходов на специальных объектах в целях их последующего захоронения, обезвреживания или использования. Захоронение отходов представляет собой изоляцию отходов, которые не могут быть использованы, в специальных хранилищах в целях предотвращения проникновения вредных веществ в окружающую среду.

Обезвреживание отходов предполагает обработку отходов, в том числе обезвреживание отходов на специализированных установках. Наибольшее распространение получили термические методы переработки твердых отходов.

Защита литосферы включает не только депонирование жидких и твердых отходов путем размещения на полигонах, но и их переработку и утилизацию с использованием различных методов (рис. 2.13).

В настоящее время все больше проявляется проблема шламов в виде осадков и избыточного активного ила сточных вод, объем которых составляет около 1 % от объема сточных вод. Современные технологические процессы обработки осадка сточных вод включают в общем виде следующие стадии: основные - уплотнение, обезвоживание, термическую сушку или обеззараживание, ликвидацию или утилизацию; вспомогательные - стабилизацию и кондиционирование (рис. 2.14).

Рис. 2.14.

Обработка сырого осадка и активного ила включает следующие процессы:

• - уплотнение осадка гравитационным, флотационным, центробежным и вибрационным методами;
• - стабилизацию осадков в аэробных и анаэробных условиях;
• - кондиционирование осадков реагентными и безреагентными способами;
• - тепловую обработку;
• - жидкофазное окисление органической части осадка кислородом воздуха;
• - обезвоживание осадков на иловых площадках естественным путем и механическим способом;
• - сушку осадков;
• - сжигание осадков.

Основной составной частью сырого осадка, избыточного и уплотненного активного ила, а также сброженного осадка является вода (до 95 %), которая плохо отделяется от минеральных и органических частиц. Для увеличения водоотдачи необходимо изменить структуру твердой фазы осадка. Это достигается несколькими путями: коагуляцией их химическими реагентами, флокуляцией, введением присадочных материалов, термическим кондиционированием, магнитной и электромагнитной обработкой.

В практике обработки осадков сточных вод чаще всего применяются химические (реагентные) методы обработки. Относительно широкое распространение в области обработки осадков городских сточных вод получила его термическая сушка.

Осадок, выделяемый при очистке сточных вод городов и населенных мест с малой долей неочищенных производственных стоков, по химическому составу относится к ценным органо-минеральным смесям, что позволяет использовать его в качестве удобрения, а также в качестве энергетических ресурсов и сырья для получения многих видов продукции.

Современными направлениями в области применения твердых промышленных отходов являются:

• - использование отходов для рекультивации ландшафтов, планировки территорий, отсыпки дорог;
• - применение отходов в качестве сырья при производстве строительных материалов;
• - применение отходов в сельском хозяйстве в качестве удобрений или средств мелиорации;
• - комплексное использование сырья и отходов в качестве вторичного сырьевого ресурса для производства новых видов продукции.

Для твердых промышленных отходов, которые не могут быть использованы непосредственно, применяются: механическое измельчение или компактирование (прессование).

Для разделения по размерам перерабатываемых кусковых и сыпучих материалов применяют способы просеивания (грохочения), разделение под действием гравитационных, инерционных и центробежных сил.

В рекуперационной технологии сыпучих твердых отходов используются способы гранулирования, таблетирования и брикетирования.

При обогащении твердых отходов используют гравитационный, магнитный, электрический и флотационный способы.

При утилизации твердых отходов используют физико-химические способы выщелачивания (экстрагирования), растворения, кристаллизации и сушки перерабатываемых материалов.

Если отходы не могут быть использованы в промышленности, то они подлежат захоронению. Известны три способа хранения промышленных отходов: в шламохранилищах, на полигонах, закачка в глубинные горизонты.

Шламохранилища - это специально построенные наземные открытые сооружения, предназначенные для хранения и отстаивания малотоксичных шламов - отходов IV и V групп опасности. Они оборудованы специальной дренажной системой для отвода воды, а их дно и берега изолированы водонепроницаемым слоем.

Полигоны являются природоохранными сооружениями, предназначенными для централизованного сбора, удаления, изоляции, обезвреживания и хранения неутилизируемых отходов. Обработку промышленных отходов на полигоне осуществляют таким образом, чтобы они либо совсем уничтожались, либо превращались в не растворимые в воде остатки, которые можно складировать на полигонах в карты-площадки, с минимальным риском загрязнения грунтовых вод. Токсичные промышленные отходы вывозят на специальные полигоны для обезвреживания по особой технологии и захоронения в контейнерах или на специальных картах-площадках. Приему на специальный полигон подлежат только токсичные промышленные отходы I, II, III и при необходимости IV классов опасности. Приему на полигон для захоронения токсичных промышленных отходов не подлежат следующие виды отходов:

• а) отходы, для которых разработаны эффективные методы извлечения металлов или других веществ;
• б) радиоактивные отходы;
• в) нефтепродукты, подлежащие регенерации.

Переработку токсичных отходов, поступающих на полигон, осуществляют на заводе по обезвреживанию опасных промышленных отходов. Завод предназначен для сжигания и физико-химической переработки отходов с целью их обезвреживания или понижения токсичности (класса опасности), перевода их в нерастворимые формы, обезвоживания и сокращения объема отходов, подлежащих захоронению. Наиболее распространенными методами обезвреживания твердых отходов являются:

• - для неорганических веществ - физико-химическая обработка в несколько стадий, которая приводит к образованию безвредных, в большинстве случаев нейтральных, не растворимых в воде соединений;
• - для отходов органического происхождения - сжигание при высоких температурах.

Размер участка захоронения токсичных промышленных отходов устанавливается

исходя из срока накопления отходов в течение 20...25 лет. Размеры санитарно-защитной зоны (СЗЗ) участка захоронения токсичных промышленных отходов до населенных пунктов и открытых водоемов, а также до объектов, используемых в культурно-оздоровительных целях, устанавливаются не менее 3000 м.

Для твердых бытовых отходов (ТБО) наибольшее распространение получили следующие методы обезвреживания и утилизации:

• - складирование (ликвидация биологическая);
• - сжигание (ликвидация термическая);
• - компостирование (утилизация биологическая).

Экологический анализ показал, что по степени своего воздействия на окружающую среду они имеют примерно равные показатели.

Твердые бытовые отходы собирают, транспортируют и депонируют (складируют) на полигонах для ТБО. Наиболее распространенными сооружениями по обезвреживанию удаляемых из города твердых бытовых отходов являются полигоны. На полигоны ТБО принимаются отходы из жилых домов, общественных зданий и учреждений, предприятий торговли, общественного питания, уличный и садово-парковый смет, строительный мусор и некоторые виды твердых промышленных отходов 3 и 4 класса опасности, а также неопасные отходы 5 класса. Основное сооружение полигона - участок складирования ТБО. Площадь участка, отводимого под полигон ТБО, выбирается из условия срока его эксплуатации не менее 15...20 лет. Размер санитарно-защитной зоны от жилой застройки до границ полигона ТБО составляет 500 м.

Закачку отходов в глубинные горизонты осуществляют через поглощающие скважины ниже уровня грунтовых вод на глубину от нескольких сот метров до 4000 м. Метод требует постоянного контроля за состоянием скважин.

Утилизация радиоактивных отходов. Малоактивные отходы не требует специальной изоляции. Обычно их предварительно прессуют или сжигают и передают на поверхностное захоронение. Среднетоксичные радиоактивные промышленные отходы после очистки подлежат изоляции и захоронению. Высокоактивные отходы подлежат специальной обработке и захоронению в глубоких геологических формациях.

Защита почв (земель)

Защита почв от прогрессирующей деградации и необоснованных потерь - наиболее острая экологическая проблема в земледелии, которая еще далека от своего решения.

В число основных звеньев экологической защиты почв входят:

§защита почв от водной и ветровой эрозии;

§организация севооборотов и системы обработки почв с целью повышения их плодородия;

§мелиоративные мероприятия (борьба с заболачиванием, засолением почв и др.);

§рекультивация нарушенного почвенного покрова;

§защита почв от загрязнения, а полезной флоры и фауны - от уничтожения;

§предотвращение необоснованного изъятия земель из сельскохозяйственного оборота.

Защита почв должна осуществляться на основе комплексного подхода к сельскохозяйственным угодьям как сложным природным образованиям (экосистемам) с обязательным учетом региональных особенностей.

Для борьбы с эрозией почв необходим комплекс мер: землеустроительных (распределение угодий по степени их устойчивости к эрозионным процессам), агротехнических (почвозащитные севообороты, контурная система выращивания сельскохозяйственных культур, при которой задерживается сток, химические средства борьбы и т. д.), лесомелиоративных (полезащитные и водорегулирующие лесные полосы, лесные насаждения на оврагах, балках и т. д.) и гидротехнических (каскадные пруды и т. д.).

При этом учитывают, что гидротехнические мероприятия останавливают развитие эрозии на определенном участке сразу же после их устройства, агротехнические - через несколько лет, а лесомелиоративные - через 10-20 лет после их внедрения.

Для почв, подверженных сильной эрозии, необходим весь комплекс противоэрозионных мер: полосное земледелие, т.е. такая организация территории, при которой прямолинейные контуры полей чередуются с полезащитными лесными полосами, почвозащитные севообороты (для защиты почв от дефляции), облесение оврагов, бесплужные системы обработки почв (применение культиваторов, плоскорезов и т. п.), различные гидротехнические мероприятия (устройство каналов, валов, канав, террас, сооружение водотоков, лотков и др.) и другие меры.

Для борьбы с заболачиванием почв в районах достаточного или избыточного увлажнения в результате нарушения природного водного режима применяют различные осушительные мелиорации. В зависимости от причин заболачивания - это может быть понижение уровня грунтовых вод с помощью закрытого дренажа, открытых каналов или водозаборных сооружений, строительство дамб, спрямление русла реки для защиты от затопления, перехват и сброс атмосферных склоновых вод и др. Однако чрезмерное осушение больших площадей может вызвать нежелательные изменения в экосистемах - переосушку почв, их дегумификацию и декальцинирование, а также вызвать обмеление малых рек, усыхание лесов и т. д.

Для предупреждения вторичного засоления почв необходимо устраивать дренаж, регулировать подачу воды, применять полив дождеванием, использовать капельное и прикорневое орошение, выполнять работы по гидроизоляции оросительных каналов и т. д.

Для предотвращения загрязнения почв пестицидами и другими вредными веществами используют экологические методы защиты растений (биологические, агротехнические и др.), повышают природную способность почв к самоочищению, не применяют особо опасные и стойкие инсектицидные препараты и др.

Например, широко используется разведение и выпуск в агроэкосистемы насекомых-хищников: божьей коровки, жужелицы, муравьев и др. (биологическая защита), внедрение в природные популяции видов или особей, не способных давать потомство (генетический метод защиты), оптимизация размеров отдельных полей для подавления нежелательных видов (агротехнический метод) и т. д.

В США и в ряде стран Западной Европы организована система биологического земледелия, при которой полностью исключено применение пестицидов и минеральных удобрений и где получают «экологически чистые» продукты. Интенсивно ведутся работы по созданию пестицидных препаратов на основе природных ингредиентов (смесь зеленого перца с чесноком и табаком, пудра из ромашки, настои из багульника, живокости, софоры, лука и др).

Изъятие пахотных земель для капитального строительства и других целей может быть допущено лишь в исключительных случаях в соответствии с действующим законодательством. Для сохранения продуктивности земель необходимо вводить научно обоснованные нормы земельных площадей, расширять использование для строительства условно непригодных для сельского хозяйства земель, прокладывать коммуникации под землей, повышать этажность застройки городов и населенных пунктов и т. д.

Охрана недр

Одним из основных принципов охраны окружающей природной среды является рациональное использование природных ресурсов. Для предотвращения возможного их истощения и сохранения запасов недр очень важно соблюдать принцип наиболее полного извлечения из недр основных и попутных полезных ископаемых. Подсчитано, что если повысить отдачу недр всего на 1 %, можно дополнительно получить 9 млн т угля, около 9 млрд м 3 газа, свыше 10 млн т нефти, около 3 млн т железной руды и других полезных ископаемых. Все это позволит сократить глубину и масштабы неоправданного проникновения в земные недра, а следовательно, значительно уменьшить отходы горнодобывающих предприятий и оздоровить экологическую обстановку.

Одной из важных проблем, связанных с охраной и рациональным использованием недр, является комплексное использование минерального сырья, включая проблему утилизации отходов.

Отходы при разработке недр бывают твердыми («пустые» горные породы, минеральная пыль), жидкими (шахтные, карьерные и сточные воды) и газообразными (газы, выделяемые из отвалов). Основные направления утилизации отходов и улучшения экологической обстановки - это использование их в качестве сырья, в промышленном и строительном производстве, в дорожном строительстве, для закладки выработанного пространства и для производства удобрений. Жидкие отходы после соответствующей очистки используют для хозяйственно-питьевого водоснабжения, орошения и т. д., газообразные - для отопления и газоснабжения.

При пользовании недрами охраняют также земную поверхность, поверхностные и подземные воды, рекультивируют выработанные участки, предотвращают вредное воздействие на другие компоненты природной среды и качество окружающей среды в целом.

Процесс рекультивации подразделяют на два основных этапа: техническая и биологическая рекультвация. На этапе технической рекультивации засыпают карьерные, строительные и другие выемки, частично разбирают терриконы, отвалы, хвостохранилища, закладывают «пустыми» породами выработанные подземные пространства. После завершения процесса осадки поверхность земли выравнивают. Биологическая рекультивация проводится после технической для создания растительного покрова на подготовленных участках. С ее помощью восстанавливают продуктивность нарушенных земель, формируют зеленый ландшафт, создают условия для обитания животных, растений, микроорганизмов, укрепляют насыпные грунты, предохраняя их от водной и ветровой эрозии, создают сенокосно-пастбищные угодья и т. д.

Защита почв от прогрессирующей деградации и необосно­ванных потерь - наиболее острая экологическая проблема в земледелии, которая еще далека от своего решения. В число базовых звеньев экологической защиты почв входят:

Защита почв от водной и ветровой эрозии;

Организация севооборотов и системы обработки почв;

Мелиоративные мероприятия (борьба с заболачиванием, засолением почв и др.);

Рекультивация нарушенного почвенного покрова;

Защита почв от загрязнения, а полезной флоры и фауны от уничтожения;

Предотвращение необоснованного изъятия земель из сельхозоборота.

Для борьбы с эрозией почв необходим комплекс мер: зем­леустроительных, агротехнических, лесомелиоративных и гид­ротехнических. При этом учитывают, что гидротехнические ме­роприятия останавливают развитие эрозии на определœенном уча­стке сразу же после их устройства, агротехнические - через несколько лет, а лесомелиоративные - через 10-20 лет после их внедрения.

Для предупреждения вторичного засоления почв необхо­димо устраивать дренаж, регулировать подачу воды, приме­нять полив дождеванием, использовать капельное и прикорне­вое орошение, выполнять работы по гидроизоляции ороситель­ных каналов и т.д.

Для предотвращения загрязнения почв пестицидами и дру­гими вредными веществами используют экологические мето­ды защиты растений (биологические, агротехнические и др.), повышают природную способность почв к самоочищению, не применяют особо опасные и стойкие инсектицидные препара­ты и др.

При проведении строительных и иных работ, связанных с механическим нарушением почвенного покрова, предусматри­вается снятие, сохранение и нанесение почвенного плодород­ного слоя на нарушенные земли. Плодородный слой вывозит­ся и складируется в специальных временных отвалах (буртах). Рекультивация (восстановление) нарушенных земель осуществ­ляется последовательно, по этапам. Кроме технической ре­культивации, различают также биологическую и строительную рекультивации.

Недра подлежат охране от истощения запасов полезных ис­копаемых и загрязнения. Необходимо также предупреждать вредное воздействие недр на окружающую природную среду при их освоении. Согласно действующему законодательству для предотвращения экологического вреда недрам, в частности, не­обходимо:

Наиболее полно извлекать из недр и рационально исполь­зовать запасы базовых полезных ископаемых и попут­ных компонентов;

Не допускать вредного влияния горных работ на сохран­ность запасов полезных ископаемых;

Охранять месторождения от затопления, обводнения, по­жаров и др.;

Предотвращать загрязнение недр при подземном хране­нии нефти, газа и иных веществ, захоронении вредных веществ и отходов производства.

Для предотвращения возможного истощения природных ресурсов и сохранения запасов недр особенно важно соблюдать принцип наиболее полного извлечения из недр базовых и по­путных полезных ископаемых. Это позволит сократить мас­штабы неоправданного проникновения в земные недра, что зна­чительно уменьшит отходы горнодобывающих предприятий и оздоровит экологическую обстановку.

Одной из важных проблем, связанных с охраной и рацио­нальным использованием недр, является комплексное исполь­зование минœерального сырья, включая проблему утилизации отходов. Основные направления утилизации отходов и улуч­шения экологической обстановки - это использование их в ка­честве сырья, в промышленности и строительном производстве, для закладки выработанного пространства и для производства удобрений. Жидкие отходы после очистки в основном исполь­зуют для водоснабжения и орошения, газообразные - для ото­пления и газоснабжения.

Стратегическая линия защиты и рационального исполь­зования массивов горных пород (оползневых, селœевых, закарстованных и др.) должна быть представлена следующим обра­зом:

Нарушение природного равновесия и изменение среды при строительных работах неизбежны, однако не следу­ет допускать вредных и опасных по своим экологичес­ким последствиям нарушений;

Постепенно переходить от экологической защиты отдель­ных участков и районов к комплексной экологической охране всœего природного массива;

В районах со сложными природными условиями весьма важно учитывать взаимосвязь и взаимообусловленность антропогенных и природных геологических процессов. Изыскатель и проектировщик должны предвидеть небла­гоприятные цепные экологические реакции;

Предпочтение следует отдавать профилактическим ме­тодам борьбы, это выгоднее и эффективнее;

Не применять таких мер борьбы, которые порождают но­вые негативные явления;

Не нарушать памятники природы (уникальные геологи­ческие разрезы, геоморфологические элементы, карсто­вые пещеры и т.п.).

Так, к примеру, эффективная защита оползневых участков от антропогенного воздействия состоит в поддержании ста­бильного состояния склонов в течение всœего срока эксплуата­ции сооружения. С этой целью регулируют поверхностный сток, производят планировку склона, одерновывают оголенные от­косы, осуществляют лесомелиоративные работы и т.п. На оползневых склонах запрещаются строительство различных со­оружений, сброс технических и хозяйственных вод, вырубка деревьев, неумеренный выпас скота͵ подрезка склона, устрой­ство выемок и т.п. При крайне важно сти выполняют активные инженерные мероприятия: 1) перераспределяют массы горных пород на склоне; 2) устраивают подпорные и анкерные соору­жения; 3) искусственно улучшают свойства грунтов; 4) дрени­руют подземные воды и др.

Защита литосферы - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Защита литосферы" 2017, 2018.

Можно выделить следующие основные направления:

1. Защита почв.

2. Охрана и рациональное использование недр: наиболее полное извлечение из недр основных и попутных полезных ископаемых; комплексное использование минерального сырья, включая проблему утилизации отходов.

3. Рекультивация нарушенных территорий.

Рекультивация – это комплекс работ, проводимых с целью восстановления нарушенных территорий (при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, в процессе строительства и др.) и приведения земельных участков в безопасное состояние. Различают рекультивацию техническую, биологическую и строительную.

Техническая рекультивация представляет собой предварительную подготовку нарушенных территорий. Проводится планировка поверхности, снятие верхнего слоя, транспортировка и нанесение плодородных почв на рекультивируемые земли. Засыпаются выемки, разбираются отвалы, поверхность выравнивается.

Биологическая рекультивация проводится для создания растительного покрова на подготовленных участках.

Строительная рекультивация – при необходимости возводятся здания, сооружения и другие объекты.

4. Защита массивов горных пород:

Защита от подтопления – организация стока грунтовых вод, дренаж, гидроизоляция;

Защита оползневых массивов и селеопасных массивов – регулирование поверхностного стока, организация ливневых коллекторов. Запрещается строительство зданий, сброс хозяйственных вод, вырубка деревьев.

Утилизация твердых отходов

Утилизация представляет собой переработку отходов, имеющую целью использование полезных свойств отходов или их компонентов. В этом случае отходы выступают в качестве вторичного сырья.

По агрегатному состоянию отходы разделяются на твердые и жидкие; по источнику образования – на промышленные, образующиеся в процессе производства (металлический лом, стружка, пластмассы, зола и т.д.), биологические, образующиеся в сельском хозяйстве (птичий помет, отходы животноводства и растениеводства и др.), бытовые (в частности, осадки коммунально-бытовых стоков), радиоактивные. Кроме того, отходы разделяются на горючие и негорючие, прессуемые и непрессуемые.

При сборе отходы должны разделяться по признакам, указанным выше, и в зависимости от дальнейшего использования, способа переработки, утилизации, захоронения. После сбора отходы подвергаются переработке, утилизации и захоронению. Перерабатываются такие отходы, которые могут быть полезны. Переработка отходов – важнейший этап в обеспечении безопасности жизнедеятельности, способствующий защите окружающей среды от загрязнения и сохраняющий природные ресурсы.

Вторичное использование материалов решает целый комплекс вопросов по защите окружающей среды. Например, использование макулатуры позволяет при производстве 1 т бумаги и картона экономить 4,5 м 3 древесины, 200 м 3 воды и в 2 раза снизить затраты электроэнергии. Для изготовления такого же количества бумаги требуется 15–16 взрослых деревьев. Большую экономическую выгоду дает использование отходов из цветных металлов. Для получения 1 т меди из руды необходимо добыть из недр и переработать 700–800 т рудоносных пород.

Пластмассы в виде отходов естественным путем разлагаются медленно, либо вообще не разлагаются.

При их сжигании атмосфера загрязняется ядовитыми веществами. Наиболее эффективными способами предотвращения загрязнения среды пластмассовыми отходами является их вторичная переработка (рециклинг) и разработка биодеградирующих полимерных материалов. В настоящее время в мире утилизируется лишь небольшая часть из ежегодно выпускаемых 80 млн. т пластмасс.

Между тем, из 1 т отходов полиэтилена получается 860 кг новых изделий. 1 т использованных полимеров экономит 5 т нефти.

Широкое распространение получила термическая переработка отходов (пиролиз, плазмолиз, сжигание) с последующим использованием теплоты. Мусоросжигающие заводы должны оборудоваться высокоэффективными системами пыле- и газоочистки, так как существуют проблемы с образованием газообразных токсичных выбросов.

Отходы, не подлежащие переработке и дальнейшему использованию в качестве вторичных ресурсов, подвергаются захоронению на полигонах . Полигоны должны располагаться вдали от водоохранных зон и иметь санитарно-защитные зоны. В местах складирования выполняется гидроизоляция для исключения загрязнения грунтовых вод.

Для переработки твердых бытовых отходов находят широкое применение биотехнологические методы : аэробное компостирование, анаэробное компостирование или анаэробная ферментация, вермикомпостирование.

И непосредственно за счет попадания загрязнителей или разрушительного воздействия антропогенных факторов.

Главным загрязнителем поверхностных слоев литосферы являются твердые отходы, в компактных массах получающиеся в быту и на производстве (сыпучие или монолитные массы достаточно крупных размеров). Так, в нашей стране ежегодно образуется более 12 млрд. тонн таких отходов. Наибольшее количество твердых отходов получается в энергетике (теплоэнергетика), черной и цветной металлургии, горнодобывающей, лесной, деревообрабатывающей, химической и туковой отраслях хозяйства.

Твердые отходы необходимо удалять, складировать, утилизировать. Затраты на хранение, удаление, перемещение отходов составляют 0,1 часть готовой продукции, а под отвалами, свалками и полигонами твердых отходов занят 1 млн. га . Отходы не только занимают полезную территорию, но и отравляют окружающую природную среду продуктами своего разложения или превращения в другие соединения, загрязняют среду за счет перемещения с потоками воздуха или воды, образуя с последней либо растворы, либо водные суспензии.

Однако отходы наносят столь существенный вред вследствие неправильного к ним отношения. Еще Д. И. Менделеев отмечал, что в производстве нет отходов, а имеется неиспользованное сырье. Следовательно, важнейшим природоохранным мероприятием (вернее, направлением деятельности) является разработка способов утилизации твердых отходов, превращение отходов в источник вторничного сырья, а также последующая их утилизация.

Примером такого подхода является использование отходов металлообработки, вышедшего из строя металлического оборудования, станков, машин и т. д. в производстве стали, при этом сталь, изготовленная из металлолома, вдвое дешевле стали из природной руды.

Широко применяется макулатура (использованная бумага) для производства картона и специальных сортов бумаги, что, во-первых, снижает уровень загрязнения среды, во-вторых, понижает себестоимость продукции и, в-третьих, позволяет сохранить лесные богатства и использовать их с большей эффективностью.

Итак, первым направлением природоохранной деятельности в области ликвидации отрицательного воздействия твердых отходов является их утилизация и использование как источника вторичного сырья.

Вторым направлениям является использование крупнотоннажных отходов для рекультивации земель. В России в результате горнодобывающих работ ежегодно образуется до 3 млрд. тонн «вскрышных» пород, т. е. твердых отходов, образованных верхними слоями литосферы (включая и почву). Эти отходы практически безвредны для среды обитания и содержат ценные вещества, необходимые для протекания естественных экологических процессов, поэтому их можно применять для рекультивации земель, планирования территорий, отсыпки дорог, дамб, засыпки оврагов и т. д. Это направление утилизации таких отходов перспективно, так как в настоящее время утилизируется только 10% получающихся отходов, а необходимость работ по восстановлению испорченных человеком ландшафтов очень велика.

Третьим направлением утилизации твердых отходов является использование их в строительстве. Строительная индустрия - одна из немногих отраслей хозяйства, способная переработать даже такие отходы, которые невозможно утилизировать в других сферах промышленной деятельности. Это связано с тем, что ряд многотоннажных отходов по составу близок к соединениям, используемым в строительстве в качестве вяжущих, или может оказывать на свойства строительных материалов положительное воздействие. Рассмотрим некоторые примеры.

Золы и шлаки ТЭС по своему составу напоминают состав цементного клинкера, что позволяет применять их как добавки к минеральным вяжущим после предварительного измельчения. Крупные куски шлаков можно использовать в качестве заполнителей.

Установлено, что крупнотоннажный отход содового производства - хлорид кальция - оказывает положительное воздействие на прочность искусственного цементного камня, поэтому его можно применять как добавку в бетон.

Сточные воды, содержащие соли хрома(VI), можно использовать как затворения при изготовлении бетонов, потому что эти замедляют коррозию арматуры в железобетоне.

Как добавку в органические вяжущие можно применять отработанный полиэтилен.

Измельченную до определенных размеров резину можно использовать как наполнитель в дорожные битумные покрытия, в строительные конструкции. Эти примеры можно продолжить, но и этих достаточно, чтобы видеть роль строительной индустрии как «утилизатора» многих отходов производства.

Четвертым направлением утилизации твердых отходов является использование их в сельском хозяйстве. Например, применение фосфогипса, получающегося при производстве фосфорной кислоты сернокислотным способом для химической мелиорации засоленных почв. Эти отходы помимо фосфора, серы и кальция содержат железо, алюминий, магний, необходимые для нормального развития растений.

При использовании пиритного огарка (отход производства серной кислоты) почва обогащается медными и железными микроудобрениями. Однако следует отметить, что применение отходов промышленности в сельском хозяйстве ограничено, так как в этих отходах могут содержаться и вредные для почв вещества (соединения фтора, мышьяка, тяжелых ).

Пятое направление утилизации твердых отходов - использование отходов в быту. Например, отходы лесной, деревообрабатывающей, угледобывающей промышленности и сельского хозяйства могут применяться в качестве топлива.

Важной проблемой и направлением охраны литосферы (шестое направление) является обезвреживание и переработка твердых бытовых отходов (ТБО).

Жизнедеятельность человека сопровождается образованием довольно большого количества твердых бытовых отходов. Установлено, что на душу населения приходится в среднем 200-300 кг ТБО в год. В целом по России ежегодно образуется около 50 млн. тонн таких отходов.

Из-за большого количества получающихся ТБО в разных странах, в том числе и в России, возникла целая индустрия сбора и переработки этих отходов.

Сбор и сортировка бытовых отходов представляет собой очень сложную задачу. В разных странах она решается по-разному. Так, в Германии сортировку отходов проводит само население, собирая различные отходы в разные емкости. В нашей стране предпринималась попытка сбора пищевых бытовых отходов, макулатуры, но в настоящее время этого не делается из-за сложных социально-экономических условий. Ставится задача автоматизации и механизации процесса разделения отходов в промышленных масштабах.

Твердые бытовые отходы являются источником вторичного сырья и при хорошей организации производства утилизация и переработка ТБО может принести большие выгоды народному хозяйству и дать экономию затрат энергии и первичных сырьевых ресурсов, привести к оздоровлению экологической обстановки как в отдельных регионах, так и на планете в целом.

При утилизации, переработке и ликвидации бытовых отходов используют методы - вывоз на свалки (полигоны), сжигание, пиролиз, компостирование, использование пищевых отходов в животноводстве в качестве корма, разделение отходов на фракции и применение этих фракций в качестве сырья в разных отраслях промышленности при производстве металлов, бумаги, стекла, строительных материалов и др.

Вывоз отходов на свалки и их захоронение не решает проблемы защиты природной окружающей среды, так как при этом занимаются огромные территории под свалки, среда не защищена от продуктов разложения отходов, создается питательная база для размножения микроорганизмов, в том числе и болезнетворных. Кроме того, теряется возможность утилизации ценных компонентов бытовых отходов - металлов, бумаги и др. Под влиянием осадков вещества, содержащиеся на свалках и хорошо растворимые в воде, попадают в грунтовые воды, что приводит к загрязнению гидросферы.

Для уменьшения размеров свалок и снижения вредного воздействия ТБО применяют сжигание, при котором из отходов удаляются органические компоненты. Это уменьшает массу отходов, но далеко не все отходы способны к горению. Сжигание, кроме того, опасно тем, что могут возникать такие продукты реакций, которые крайне вредны для различных организмов, в том числе и для человека (например диоксины).

Более перспективным методом переработки бытовых отходов является пиролиз - высокотемпературное воздействие без доступа . При пиролизе образуются . Продукты пиролиза можно использовать как топливо, получать вещества, применяемые в других отраслях промышленности.

Компостирование - процесс разложения органических твердых бытовых отходов под воздействием микроорганизмов. Полученные компосты можно использовать в качестве органических удобрений, которые не могут заменить другие органические удобрения (навоз, гуано), но тем не менее, они улучшают структуру почв и снабжают пусть и небольшим, но определенным количеством питательных .

Проблема переработки и утилизации твердых бытовых отходов пока еще далека от решения. Человечеству предстоит еще много поработать над разрешением этой проблемы, что будет способствовать коренному улучшению экологической обстановки. Каждый человек может внести свою лепту в практическое разрешение этой проблемы. Собирая в определенные места бытовые отходы, не разбрасывая их по территории, сортируя их, каждый человек делает территорию своего проживания чистой, способствует оздоровлению экологической обстановки в среде своего проживания.

Важным направлением природоохранной деятельности относительно литосферы является рациональное использование удобрений и химических добавок, повышающих эффективность сельского хозяйства. Рациональное применение удобрений не только экономически выгодно, но и позволит предотвратить загрязнение природной окружающей среды.

Горнодобывающие работы оказывают негативное воздействие на среду обитания. Поэтому важна охрана литосферы и через оптимизацию в организации работы горнодобывающих предприятий, в утилизации отходов этих предприятий, в рекультивации земель и ландшафтов, разрушенных при горнодобывающих работах.

В процессе протекания производственных процессов в химической и ряде других отраслей промышленности образуются вредные токсичные отходы, которые подвергаются или уничтожению, или захоронению. Захоронение таких отходов является вынужденной мерой, так как это не снимает экологической нагрузки с литосферы, а лишь на время оттягивает вредное воздействие этих веществ на природную окружающую среду. Необходимо отыскивать способы переработки и утилизации подобных отходов. Сжигание (если оно возможно) не всегда является эффективным из-за возможной токсичности продуктов сгорания.