МУНИЦИПАЛЬНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

«ГИМНАЗИЯ»

Смирнова Алена,

ученица 9 класса

ИЗУЧЕНИЕ  ЗАГРЯЗНЕНИЯ  ОКРУЖАЮЩЕЙ  СРЕДЫ

ТВЕРДЫМИ   БЫТОВЫМИ   ОТХОДАМИ,

СПОСОБЫ   ИХ  УТИЛИЗАЦИИ

Реферат по курсу предмета «Экология»

Устюжна

2010

Содержание

Мы имеем один экземпляр Вселенной

и не можем над ним экспериментировать.

В.Л. Гинзбург

Мы не можем создавать или разрушать материю; мы можем лишь изменять ее форму. Мы ничего не можем выбросить, в той или иной форме все отходы остаются с нами навсегда.

В настоящее время общая мощность источников антропогенного загрязнения во многих случаях превосходит мощность естественных. Какие выводы мы должны сделать? Какие пути решения этой проблемы мы могли бы предложить?

Цель: Изучить загрязнения окружающей среды твердыми бытовыми отходами (мусором), способы их утилизации.

Достигнуть поставленной цели позволит решение следующих задач:

1. Изучить литературу по проблеме загрязнения окружающей среды;
2. Изучить классификацию загрязнений и их источников;
3. Изучить состав твердых бытовых отходов и основные характеристики типов бытового мусора;
4. Изучить способы решения проблемы загрязнения окружающей среды, в том числе и твердыми бытовыми отходами;

1. Что такое загрязнение

Появление в природной среде новых компонентов, вызванное деятельностью человека или какими-либо грандиозными природными явлениями (например, вулканической деятельностью), характеризуют понятием загрязнение [2, 169].

В общем виде загрязнение – это наличие в окружающей среде вредных веществ, нарушающих функционирование экологических систем или их отдельных элементов и снижающих качество среды с точки зрения проживания человека или ведения им хозяйственной деятельности [2,169].

Любые изменения воздуха, вод, почв или пищевых продуктов, оказывающие нежелательное воздействие на здоровье, выживаемость или деятельность человека, называются загрязнением [3, 37].

Сегодня загрязнение проявляется в огромных и беспрецедентных масштабах по всему миру. Причем, мощность источников антропогенного загрязнения во многих случаях превосходит мощность естественных. Так, природные источники окиси азота выбрасывают 30 млн. т азота в год, а антропогенные – 35-50 млн. т; двуокиси серы, соответственно, около 30 млн. т и более 150 млн. т. В результате деятельности человека свинца попадает в биосферу почти в 10 раз больше, чем в процессе природных загрязнений.

Что мы знаем о загрязнителях природы?

2. Загрязнители и их классификация

К загрязнителям относят все те вещества, явления, процессы, которые в данном месте, но не в то время и не в  том количестве, какое естественно для природы, появляются в окружающей среде [2, 169].

Загрязнения классифицируются по различным признакам.

Во-первых, физические, химические, биологические загрязнители (приложение 1).

Во-вторых, экологическое действие загрязняющих агентов может проявляться по-разному; оно может затрагивать либо отдельные организмы (проявляться на организменном уровне), либо популяции, биоценозы, экосистемы и даже биосферу в целом (приложение 2).

В-третьих, различают природное и антропогенное загрязнения. Природное загрязнение возникает в результате хозяйственных причин: извержения вулканов, землетрясений, катастрофических наводнений и пожаров. Антропогенное загрязнение – результат деятельности человека, например, сжигание угля.

Загрязняющие вещества, возникающие в результате хозяйственной деятельности человека, и их влияния на среду очень разнообразны. К ним относятся: соединения углерода, серы, азота, тяжелые металлы, различные органические вещества, искусственно созданные материалы, радиоактивные элементы и многое другое. Так, по оценкам экспертов, в океан ежегодно попадает около 10 млн. т нефти. Кроме нефти, значительно возрос выброс в океан бытовых и промышленных сточных вод, содержащих, в частности, такие опасные загрязнители, как свинец, ртуть, мышьяк, обладающие сильным токсическим действием. Огромные скопления бытового мусора загрязняют Мировой океан в последние десятилетия. "Остров" из мусора в Тихом океане уже превысил в два раза территорию США. Ученые называют данное скопление - "суп из пластика". Состав такого своеобразного "острова" из мусора весьма разнообразен – это и футбольные мячи, и старые байдарки, и кубики от детских конструкторов Lego. Но, конечно же, большая доля мусора приходится на полиэтиленовые пакеты и пластиковую тару (приложение 3).

В-четвертых, классификация по агрегатному состоянию загрязнителей. Большинство из них являются химическими веществами в твердом, жидком или газообразном состоянии.

В-пятых, загрязнители можно классифицировать в зависимости от того, на какую оболочку планеты они воздействуют. Загрязнения атмосферы, гидросферы, литосферы, почвы и прочее (приложение 4).

Наконец, ряд загрязнителей, которые мы поставляем в окружающую среду, имеют четко локализованные источники, например труба ТЭЦ, сточная труба мясоперерабатывающего предприятия, дымовая труба дома или выхлопная труба автомобиля. Они называются точечными источниками. Другие виды загрязнений поступают в воздух, воды и почвы с обширных и часто трудноопределенных источников, называемых неточечными. Примером может служить сток удобрений и пестицидов с полей, многочисленные загрязнители, попадающие в реки и водотоки с урбанизированных территорий и их окрестностей.

Биосфера Земли способна к саморегуляции, она может выдержать и исправить результаты неразумного вмешательства человека. Потенциальное большинство из тех загрязняющих веществ, которые попадают в окружающую среду в результате природных процессов, и многие из тех, что мы производим, разлагаются до безопасных веществ или приемлемых уровней концентрации и снова включаются в оборот. В природе фактически отходов не бывает.

Однако человек часто превышает способность природы растворять и разлагать вещества. Мы научились получать нужные нам продукты из различного сырья новыми способами. Тысячи синтетических материалов заменяют нам природные продукты (приложение 5). Всего в мире в повседневном пользовании находится около 70 000 различных синтетических химических веществ, каждый год к ним добавляется около 1500 новых. В США с 150 по 1988г. производство синтетических материалов увеличилось в десятки раз. Но всему есть предел. Сегодня мы достигли этого предела и стоим на краю экологической пропасти.

3. Последствия загрязнения.

Загрязнение может иметь ряд нежелательных последствий:

1. Неприятное и эстетически неприемлемое воздействие: неприятные запах и вкус, уменьшение видимости в атмосфере, загрязнение поверхности зданий и памятников;
2. Нанесение ущерба имуществу: коррозия металлов, химическое и физическое разрушение материалов. Использованных для возведения зданий и памятников, загрязнение одежды, зданий и памятников;
3. Нанесение ущерба растительности и животному миру: снижение продуктивности лесов и продовольственных культур, вредное воздействие на здоровье животных, что приводит к их вымиранию;
4. Вред для здоровья человека: распространение инфекционных заболеваний, раздражение и болезни дыхательных путей, изменения на генетическом уровне, изменение репродуктивной функции, раковые заболевания;
5. Нарушение систем жизнеобеспечения на локальном, региональном и глобальном уровнях: изменения климата и снижение естественной скорости круговорота веществ и поступления энергии, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека и других живых существ.

4. Факторы, определяющие тяжесть воздействия загрязняющих веществ

Три фактора определяют тяжесть воздействия загрязняющих веществ.

1. Химическая природа загрязнителей, то есть насколько они активны и вредны для определенного вида растений и животных.
2. Концентрация, то есть содержание на единицу объема воздуха, воды или почвы.
3. Устойчивость, то есть продолжительность существования в воздухе, воде и почве.

5. Понятие о твердых бытовых отходах

Многие предполагают, что основные загрязнения возникают в результате промышленных и сельскохозяйственных выбросов. Однако все последующие факты говорят о том, что ничуть не меньшая роль принадлежит твердым бытовым отходам.

Твёрдые бытовые отходы (ТБО, мусор) — товары, потерявшие потребительские свойства, наибольшая часть отходов потребления. Ежегодно количество мусора возрастает примерно на 3% по объёму.

Каждый из нас выбрасывает огромное количество мусора. Так, среднестатистический москвич выбрасывает за год более 360 кг твёрдых бытовых отходов. И это только отходы, так сказать, индивидуального потребителя. Сюда не входят ни строительные, ни промышленные отходы. Причём мы выбрасываем мусор как организованно (в помойные вёдра, урны и т. д.), так и неорганизованно (куда попало). Если весь мусор, выброшенный за год жителями Москвы, распределить ровным слоем по городу, толщина этого слоя была бы около 10 см. Чтобы не утонуть в грудах мусора и не отравиться продуктами его разложения, его надо утилизировать, или, проще говоря, куда-то девать.

6. Способы утилизации мусора

Утилизация мусора – одна из важнейших проблем современной цивилизации. Особенно тяжело утилизировать неорганизованно выброшенный мусор. Пока человечество придумало три принципиально разных пути утилизации мусора:

1. организация свалок
2. вторичное использование отходов
3. сжигание отходов

Однако ни один из них нельзя признать абсолютно приемлемым.
Вторичное использование отходов – наиболее ресурсосберегающий путь, но не всегда рентабелен как в экономическом, так и в экологическом плане. Здесь существует ряд проблем.

Первая проблема заключается в том, что прежде чем мусор использовать, его необходимо рассортировать. Бумага, железо, битое стекло – должно находиться отдельно. Очевидно, рассортировать мусор, уже поступивший на свалку, практически невозможно – автоматов таких нет, а люди работают очень медленно, да и вредно это для их здоровья. Поэтому сортировать мусор надо в тот момент, когда его выбрасывают. Значит, каждый человек должен завести отдельные вёдра для пищевых отходов, бумаги, пластмассы и т. д. Такой подход приживается в деревнях, но в городах подобные идеи внедрить трудно. Хотя в некоторых зарубежных странах на улицах уже появились отдельные контейнеры для разных типов мусора (рис. 1).

Раздельный сбор разных категорий отходов определяет эффективность и стоимость утилизации отдельных компонентов. Наиболее неудобны для утилизации смешанные отходы, содержащие смесь биоразлагаемых влажных пищевых отходов, пластмасс, металлов, стекла и пр. компоненты.

Вторая проблема – доставка мусора к месту переработки. Если мусора и потребителей продуктов его переработки много, то и заводов, способных перерабатывать отходы такого типа, можно понастроить много. Тогда, например, битое стекло, собранное с окрестных свалок, будут перерабатывать на многочисленных стеклозаводах. А как быть с электрическими лампочками? В каждой лампочке содержатся несколько десятков миллиграммов молибдена и вольфрама – редких и ценных металлов. Вторичная переработка этих металлов требует высоких температур. Для поддержания высоких температур необходим реактор большого объёма. Поэтому в каждом городе завод, производящий электролампочки, а соответственно, и перерабатывающий молибден и вольфрам, не построишь – произойдёт затаривание. Таким образом, чтобы утилизировать молибден и вольфрам, надо объехать все помойки, собрать на каждой несколько выброшенных лампочек и везти их за тридевять земель. На всё это нужен бензин – тоже недёшево и невозобновляемое сырьё, выделяющее при сгорании токсичные вещества. Вот это и получается, что вторичная переработка лампочек при всей её кажущейся привлекательности, занятие накладное. По той же причине не стоит организовывать централизованный сбор мусора для вторичного использования в деревнях и сёлах.

Третья проблема заключается в том, что мусор – сырьё принципиально нестандартное. Каждая новая партия мусора, поступившая на переработку, будет заметно отличаться от предыдущей по целому ряду параметров. Поэтому мусор невозможно использовать как сырьё для производства высококачественной продукции.

Таким образом, столь привлекательная, на первый взгляд, идея вторичного использования  бытового мусора до сих пор почти не находит воплощения. Исключение составляют пищевые  и растительные отходы на садовых участках и в деревенских домах, которые компостируют, получая полезное удобрение. Поэтому мусор приходится либо  вывозить на свалки, либо сжигать.

Вывоз мусора на свалку – самый дешёвый, но при этом недальновидный способ его утилизации. Недальновидный он в первую очередь потому, что мусор остаётся мусором. Свалки вокруг городов занимают огромные площади. Ядовитые вещества, оказывающиеся на свалках, проникают в подземные воды, которые часто используются в качестве источников питьевой воды, развеиваются ветрами по окрестностям и тем самым наносят ущерб окружающей среде. Кроме того, в результате процессов гниения без доступа воздуха образуются различные газы, которые также не освежают атмосферу вокруг свалки. Некоторые продукты гниения способны самовоспламенятся, поэтому на свалках регулярно возникают пожары, при которых в атмосферу выбрасывается сажа, фенол, бензапирен и прочие ядовитые вещества.

Итак, мусор сваливают на поверхность земли или подвергают захоронению. Что хуже – неизвестно, поскольку, с одной стороны, захоронённый мусор не даёт пыли, разлетающейся вокруг свалки, и не так портит ландшафт, а с другой – он находится ближе к грунтовым водам. К тому же захоронения мусора – процесс достаточно дорогостоящий. Оно эффективно в том случае, если надо обезвредить небольшое количество мусора.

Тем не менее, свалки мусора могут оказаться полезными. Так, строительным мусором засыпают овраги, ямы и т.д. Поскольку основная часть строительного мусора по составу аналогична природным камням, большого ущерба природе такое использование не наносит. На Западе существуют и уже осуществляются проекты рекультивируемых свалок. Во-первых, такие свалки дренируют, чтобы не допустить проникновения вод со свалки в подземные водоносные горизонты. Во-вторых, их вентилируют, чтобы не допустить образования горючих и ядовитых газов. Мусор на свалку насыпают так, чтобы её поверхность была ровной.

Чтобы высвободить огромные площади, занимаемые свалками, возникла идея сжигания мусора: он должен превратиться в газообразные продукты, которые развеялись бы в воздухе и включились в естественный круговорот. Однако действительность отличается от идеи.

Во-первых, далеко не весь мусор горит. В частности, железо, содержащееся, например, в сломанных бытовых приборах. Многие горючие отходы при сгорании дают золу, масса которой может составлять несколько процентов от массы исходного мусора. Поэтому все шлаки, которые остаются после сгорания, всё равно приходится вывозить на свалки.

Во-вторых, мусор содержит много влаги и трудносгораемых материалов, поэтому горит плохо. Неполное сгорание мусора приводит к выбросу огромного количества сажи и вредных органических соединений. Чтобы подобные вещества не выделялись, температура сгорания мусора должна быть выше 12000С, но при простом сгорании мусора температура редко превышает 8000С. Приходится либо не давать энергии сгорания мусора рассеиваться, либо специально подогревать горящий мусор.

Есть проекты по сжиганию мусора в расплавах солей, расплавленном железе и т.д. Были даже идеи добавлять мусор в доменные печи, что вряд ли улучшило бы качество получаемого чугуна. В любом случае сжигание мусора – процесс, требующий специальных мер безопасности.

Переработка — повторное использование или возвращение в оборот отходов производства или мусора. Наиболее распространена вторичная, третичная и т. д. переработка в том или ином масштабе таких материалов, как стекло, бумага, алюминий, асфальт, железо, ткани и различные виды пластика. Также с глубокой древности используются в сельском хозяйстве органические сельскохозяйственные и бытовые отходы.

Большинство металлов целесообразно перерабатывать вторично. Ненужные либо же испорченные предметы, так называемый металлолом, сдаются на пункты приема вторсырья для последующей переплавки. Особо выгодна переработка цветных металлов (меди, алюминия, олова), распространённых технических сплавов (победит) и некоторых черных металлов (чугун).

7. Состав ТБО

По морфологическому признаку ТБО в настоящее время состоит из следующих компонентов:

1. Бумага — газеты, журналы, упаковочные материалы 
2. Пластмассы 
3. Пищевые и растительные отходы
4. Различные металлы (цветные и чёрные)
5. Стеклобой 
6. Текстиль 
7. Древесина
8. Кожа, резина
9. Кости
10. Смёт

8. Характеристики основных типов бытового мусора

Приведём характеристики основных типов бытового и наиболее распространённого строительного мусора.

ПИЩЕВЫЕ ОТХОДЫ

Ущерб природе: практически не наносят. Используются для питания различными организмами.

Вред человеку: гниющие пищевые отходы – рассадник микробов.

Пути разложения: используются в пищу разными микроорганизмами.

Конечный продукт разложения: тела организмов, углекислый газ и вода.

Время разложения: 1 – 2 недели.

Способ использования: компостирование.

Наименее опасный способ обезвреживания: компостирование.

Категорически запрещается бросать в огонь, так как могут образоваться диоксиды.

МАКУЛАТУРА

Материал: бумага, иногда пропитанная воском и покрытая различными красками.

Ущерб природе: собственно бумага ущерба не наносит. Однако краска, которой покрыта бумага, может выделять ядовитые газы.

Вред человеку: краска может выделять при разложении ядовитые вещества.

Пути разложения: используются в пищу разными микроорганизмами.

Конечный продукт разложения: перегной, тела различных организмов, углекислый газ и вода.

Время разложения: 2 – 3 года.

Способ вторичного использования: переработка на обёрточную бумагу.

Наименее опасный способ обезвреживания: компостирование.
Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ, вода, зола.

Категорически запрещено сжигать бумагу в присутствии пищевых продуктов, так как могут образоваться диоксиды.

ИЗДЕЛИЯ ИЗ ТКАНЕЙ

Ткани бывают синтетические и натуральные. Всё, написанное ниже, относится к натуральным тканям.

Ущерб природе: не наносят.

Пути разложения: используются в пищу некоторыми микроорганизмами.

Конечный продукт разложения: перегной, тела организмов, углекислый газ и вода.

Время разложения: 2 – 3 года.

Способ вторичного использования: компостирование.

Наименее опасный способ обезвреживания: сжигание в условиях, обеспечивающих полноту сгорания.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ, вода и зола.

Во многих странах Европы на мусоросборных площадках спальных районов, помимо контейнеров для сбора металла, пластика, бумаги и стекла, появились контейнеры для сбора использованной одежды, обуви и тряпи.

Вся тряпь поступает в сортировочный центр. Здесь происходит отбор одежды, которая ещё может быть пригодна для использования, она впоследствии поступает в благотворительные ассоциации для малоимущих, церкви и красный крест. Непригодная одежда проходит тщательный отбор: отделяются все металлические и пластмассовые детали (пуговицы, змейки, кнопки и пр.), затем разделяют по типу ткани (хлопок, лен, полиэстер и т. д.). Например джинсовая ткань поступает на заводы по производству бумаги, где ткань измельчается и отмачивается, после этого процесс производства идентичен целлюлозному. Метод производства бумаги из ткани сохранился неизменным уже многие столетия и был завезен в Европу Марко Поло, когда он в первый раз посетил Китай. В результате получается два типа бумаги: 1. «Артистический» для акварели или гравюры со своей текстурой, прочностью и долговечностью. 2. Бумага для производства банкнот.

Обувь подвергается похожему процессу сортировки: подошва отделяется от верха, компоненты сортируются по типу материала, после чего поступают на предприятия по переработки резины, пластмассы и т. д. В этом своего успеха достигла инновационная компания спортивной одежды NIKE, в магазинах которой в США можно получить скидку, оставив свои сношенные кроссовки.

ДЕРЕВЯННЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Материал: дерево.

Ущерб природе: не наносят.

Вред человеку: могут вызвать травмы.

Пути разложения: используются в пищу некоторыми микроорганизмами.

Конечный продукт разложения: перегной, тела организмов, углекислый газ и вода.

Время разложения: несколько десятков лет.

Способ вторичного использования: переработка на бумагу или древесно-стружечный материал.

Наименее опасный способ обезвреживания: сжигание

Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ и вода.

КОНСЕРВНЫЕ БАНКИ

Материал: оцинкованное или покрытое оловом железо.

Ущерб природе: соединения цинка, олова и железа ядовиты для многих организмов. Острые края банок травмируют животных.

Вред человеку: ранят при хождении босиком. В банках накапливается вода, в которой развиваются личинки кровососущих насекомых.

Пути разложения: под действие кислорода железо медленно окисляется.

Конечный продукт разложения: мелкие куски ржавчины или растворимые соли железа.

Время разложения: на земле – несколько десятков лет, в пресной воде – около 10 лет, в солёной воде – 1-2 года.

Способ вторичного использования: переплавка вместе с металлом.

Наименее опасный способ обезвреживания: захоронение после предварительного обжига.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: оксиды или растворимые соли железа, цинка и олова.

МЕТАЛЛОЛОМ

Материал: железо или чугун.

Ущерб природе: соединения железа ядовиты для многих организмов. Куски металлов травмируют животных.

Вред человеку: вызывают различные травмы.

Пути разложения: под действием растворённого в воде или находящегося в воздухе кислорода медленно окисляется до оксида железа.

Конечный продукт разложения: порошок ржавчины или растворимые соли железа.

Скорость разложения: на земле – 1 мм в глубину за 10 – 20 лет, в пресной воде – 1мм в глубину за 3 – 5 лет, в солёной воде – 1 мм в глубину за 1 – 2 года.

Способ вторичного использования: переплавка.

Наименее опасный способ обезвреживания: вывоз на свалку или захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: оксиды или растворимые соли железа.

ФОЛЬГА

Материал: алюминий.

Ущерб природе: практически не наносит.

Пути разложения: под действием кислорода медленно окисляется до оксида алюминия.

Конечный продукт разложения: оксид или соли алюминия.

Время разложения: на земле – несколько десятков лет, в пресной воде – несколько лет, В солёной воде – 1-2 года.

Способ вторичного использования: переплавка.

Наименее опасный способ обезвреживания: захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: оксид алюминия.

БАНКИ

Материал: алюминий и его сплавы.

Ущерб природе: острые края банок вызывают травмы у животных.

Вред человеку: в банках накапливается вода, в которой развиваются личинки кровососущих насекомых.

Пути разложения: под действием кислорода медленно окисляется до оксида алюминия.

Конечный продукт разложения: оксид или соли алюминия.

Время разложения: на земле – сотни лет, в пресной воде – несколько десятков лет, в солёной воде – несколько лет.

Способ вторичного использования: переплавка.

Наименее опасный способ обезвреживания: захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: оксид алюминия.

СТЕКЛОТАРА

Материал: стекло.

Ущерб природе: битая стеклотара может вызывать ранения животных.

Вред человеку: битая стеклотара может вызывать ранения. В банках накапливается вода, в которой развиваются личинки кровососущих насекомых.

Пути разложения: медленно растрескивается и рассыпается от перепадов температур; стекло постепенно кристаллизуется и рассыпается.

Конечный продукт разложения: мелкая стеклянная крошка, по виду неотличимая от песка.

Время разложения: на земле – несколько сотен лет, в спокойной воде – около 100 лет.

Способ вторичного использования: использование по прямому назначению или переплавка.

Наименее опасный способ обезвреживания: вывоз на свалку или захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: стеклянная крошка.

УПАКОВКА

Материал: бумага и различные виды пластмасс (рис. 2).

Ущерб природе: могут быть проглочены животными.

Пути разложения: медленно окисляются кислородом воздуха. Медленно разрушается под действием солнечных лучей.

Время разложения: десятки лет, может быть и больше.

Способ вторичного использования: не существует.

Наименее опасный способ обезвреживания: захоронение.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: углекислый газ и вода, хлороводород, ядовитые соединения.

Категорически запрещается сжигать указанные материалы, так как при этом могут образоваться диоксиды.

БАТАРЕЙКИ (рис. 3)

Очень ядовитый мусор!

Материал: цинк, уголь, оксид марганца.

Ущерб природе: ядовиты для многих организмов.

Вред человеку: ядовиты для человека.

Пути разложения: окисляются под действием кислорода.

Конечный продукт разложения: соли цинка и марганца.

Время разложения: на земле – около 10 лет, в спокойной воде – несколько лет, в солёной воде – около года.

Способ вторичного использования: цинк можно использовать в школьной лаборатории для получения водорода, оксид марганца – для получения хлора.

Наименее опасный способ обезвреживания: вывоз на свалку.

Продукты, образующиеся при обезвреживании: соли цинка и марганца.

На настоящий день все типы батарей, выпускаемые в Европе, могут быть переработаны независимо от того, перезаряжаемы они или нет. Для переработки не имеет значения, заряжена ли батарея, частично разряжена или разряжена целиком. После сбора батарей они подлежат сортировке и далее в зависимости от того, к какому типу они принадлежат, батареи отсылаются на соответствующий завод по переработке. К примеру, щелочные батареи перерабатываются в Великобритании, а никель-кадмиевые — во Франции. Переработкой батарей в Европе занимается около 40 предприятий.

Приведённые сведения показывают, что утилизация мусора – дело непростое и небезопасное. Поэтому имеет смысл наряду с разработкой методов его утилизации каким-то образом уменьшить количество мусора на душу населения. К сожалению, в настоящее время наблюдается обратная тенденция: эта величина, во всяком случае, в крупных городах, растёт, в первую очередь, за счёт упаковки для продуктов и различных предметов одноразового использования. Изменение этой тенденции – важная задача, которая, к сожалению, выходит за рамки одной химии.

9. Проблема мусора в городах

9.1. Масштабы загрязнения

До эры агломераций утилизация отходов была облегчена благодаря всасывающей способности окружающей среды: земли и воды. Крестьяне, отправляя свою продукцию с поля сразу к столу, обходясь без переработки, транспортировки, упаковки, рекламы и торговой сети, привносили мало отходов. Овощные очистки и тому подобное скармливалось или использовалось в виде навоза как удобрение почвы для урожая будущего года. Передвижение в города привело к совершенно иной потребительской структуре. Продукцию стали обменивать, а значит, упаковывать для большего удобства.

В настоящее время жители Нью-Йорка выбрасывают в день в общей сложности около 24000 т материалов. Эта смесь, состоящая в основном из разнообразного хлама, содержит металлы, стеклянные контейнеры, макулатуру, пластик и пищевые отходы. В этой смеси содержится большое количество опасных отходов: ртуть из батареек, фосфоро-карбонаты из флюорисцентных ламп и токсичные химикаты из бытовых растворителей, красок и предохранителей деревянных покрытий.

Город размером с Сан-Франциско располагает большим количеством алюминия, чем небольшая бокситовая шахта, меди — чем средняя медная копи, и большим количеством бумаги, чем можно было бы получить из огромного количества древесины.

С начала 70-х до конца 80-х в России бытовых отходов стало в 2 раза больше. Это миллионы тонн. Ситуация на сегодняшний день представляется следующей. С 1987 года количество мусора по стране увеличилось в два раза и составило 120 млрд. т в год, учитывая промышленность. Сегодня только Москва выбрасывает 10 млн. т. промышленных отходов примерно по 1 т. на каждого жителя!

Как видно из приведенных примеров масштабы загрязнения окружающей среды велики. Острота проблемы нарастает с каждым днём.

9. 2. Воздействие ТБО на живую природу

Свалки бытовых отходов служат источником пищи синантропным видам — переносчикам инфекции, прежде всего, крысам. Банки, бутылки и прочие ёмкости с остатками органики могут играть роль ловушек для диких животных, для насекомых.

9. 3. Пути решения проблемы

Приблизительно за 500 лет до нашей эры в Афинах был издан первый из известных эдикт, запрещающий выбрасывать мусор на улицы, предусматривающий организацию специальных свалок.

С тех пор мусор складировали на различных хранилищах в сельской местности. В результате роста городов свободные площади в их окрестностях уменьшались, а неприятные запахи, возросшее количество крыс, вызванное свалками, стали невыносимыми. Отдельно стоящие свалки были заменены ямами для хранения мусора.

Около 90 % отходов в США до сих пор закапывается. Но свалки в США быстро заполняются, и страх перед загрязнениями подземных вод делает их нежелательными соседями. Эта практика заставила людей во многих населенных пунктах страны прекратить потребление воды из колодцев. Желая уменьшить этот риск, власти Чикаго с августа 1984 г. объявили мораторий на разработку новых площадей под свалку до тех пор, пока не будет разработан новый вид мониторинга, следящего за перемещением метана, так как если не проконтролировать его образование, он может взорваться.

Даже простое захоронение отходов является дорогостоящим мероприятием. С 1980 по 1987 гг. стоимость захоронения отходов в США возросла с 20 до 90 долларов за 1 т. Тенденция к удорожанию сохраняется и сегодня.

В густо населенных районах Европы способ захоронения отходов, как требующий слишком больших площадей и способствующий загрязнению подземных вод, был предпочтен другому — сжиганию.

Первое систематическое использование мусорных печей было опробовано в Нотингеме, Англия, в 1874 г. Сжигание сократило объем мусора на 70-90 %, в зависимости от состава, поэтому оно нашло свое применение по обе стороны Атлантики. Густонаселенные и наиболее значимые города вскоре внедрили экспериментальные печи. Тепло, выделяемое при сжигании мусора стали использовать для получения электрической энергии, но не везде эти проекты смогли оправдать затраты. Большие затраты на них были бы уместны тогда, когда не было бы дешевого способа захоронения. Многие города, которые применили эти печи, вскоре отказались от них из-за ухудшения состава воздуха. Захоронение отходов осталось в числе наиболее популярных методов решения данной проблемы.

Образование отходов в экономике России составляет 3,4 млрд. тонн в год, в том числе 2,6 млрд. тонн/год — промышленные отходы, 700 млн. тонн/год — жидкие отходы птицеводства и животноводства, 35-40 млн. тонн/год — ТБО, 30 млн. т /год — осадки очистных сооружений. Средний уровень их использования составляет около 26 %, в том числе промотходы перерабатываются на 35 %, ТБО — на 3-4 %, остальные отходы практически не перерабатываются.

Низкий уровень использования отходов (за исключением их отдельных видов — лома черных и цветных металлов, а также достаточно качественных в сырьевом отношении видов макулатуры, текстильных и полимерных отходов) объясняется, главным образом, не отсутствием технологий, а тем, что переработка большей части отходов в качестве вторичного сырья характеризуется низкой рентабельностью или вообще нерентабельна. В условиях централизованно управляемой экономики бывшего СССР затраты на сбор и предварительную переработку отходов относились на себестоимость продукции отрасли. В новых хозяйственных условиях Минэкономики (Минэкономразвития) России не стало рассматривать вторичные ресурсы в числе объектов, требующих специальных мер государственного регулирования, а природоохранные ведомства пока не смогли создать эффективные нормативные ограничения и экономические инструменты государственного регулирования в этой области. Из-за заметного отставания индексации платежей за размещение отходов в сопоставлении с индексами инфляции, стимулирующее воздействие платы за размещение отходов снизилось к 2002 году примерно в 6 раз.

В результате низкого уровня использования продолжается накопление отходов в окружающей природной среде. Согласно оценкам НИЦПУРО объемы накопления неиспользуемых отходов достигли 80-90 млрд. тонн.

Несмотря на уменьшение количества образования отходов в результате спада производства в 90-х годах, уровень переработки многих видов отходов заметно снизился.

На фоне снижения в последние 10 лет роли государства в управлении переработкой отходов в России в развитых странах мира, наоборот, наращивалась степень государственного воздействия в этой области. С целью снижения себестоимости продукции с использованием отходов введены налоговые льготы. Для привлечения инвестиций в создание производств по переработке отходов создана система льготных кредитов, в том числе частично возмещаемых и безвозмездных в случае неудачных решений. В целях стимулирования спроса на продукцию с использованием отходов в ряде стран накладываются ограничения на потребление продукции, изготавливаемой без использования отходов, наращиваются масштабы использования системы городского и муниципальных заказов на продукцию из отходов.

9. 4. Пути решения проблем свалок в Вологде

В Вологде проведены рейды по выявлению свалок мусора вдоль дорог

Рейды по выявлению свалок мусора вдоль дорог, на территориях, прилегающих к садоводческим товариществам и дачным кооперативам, проведены в рамках областных программ "Чистые дороги" и "Чистый лес"

Сотрудниками областных департаментов природных ресурсов и охраны окружающей среды и дорожного хозяйства совместно с Вологодским РОВД. За сброс мусора в придорожной полосе задержаны семь водителей, каждый из которых оштрафован на сумму от 500 до 2000 рублей. На начальника дорожного участка N 2 ФГУ ДЭП-163 В.Кучумова за свалку мусора у автобусной остановки на трассе Москва-Архангельск наложен штраф в размере 2000 рублей. Во время проверок, проводившихся на территории сельского поселения Высокое Усть-Кубинского района, обнаружена несанкционированная свалка прямо в центре населенного пункта. Глава поселения А.Мурашов оштрафован на 2000 рублей. Такую же сумму пришлось заплатить и директору ООО "Аванта" (придорожное кафе "СВ" на федеральной трассе Вологда - Новая Ладога) В.Судаковой за нарушение природоохранного законодательства в области обращения с отходами. В настоящее время рассматривается дело об административном правонарушении в отношении председателя гаражно-строительного кооператива "Звезда" А.Болдина, допустившего свалку мусора на территории ГСК.

Заключение.

Человечество пришло к пониманию, что дальнейшее развитие технического прогресса невозможно без оценки влияния новых технологий на экологическую ситуацию. Новые связи, создаваемые человеком, должны быть замкнуты, чтобы обеспечить неизменность тех основных параметров системы планеты Земля, которые влияют на её экологическую стабильность.

При изучении данных вопросов у нас возникло желание узнать, есть ли проблемы утилизации мусора в нашем городе. Если существуют такие проблемы, то каковы методы их решения. Что является основными бытовыми отходами, и каковы проблемы их утилизации.

Поэтому мы продолжим работу по данной теме, познакомимся с организациями, которые решают эти проблемы. Изучим способы утилизации мусора в нашей школе, города Устюжна, пути решения, проблем, связанных с утилизацией твердых бытовых отходов.

Литература

1. Константинов В.М. Охрана природы: Учеб. пособие для студ. Высш. пед. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2000. – 240 с.
2. Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Экология. 10 – 11 классы: Учеб. для общеобразоват. Учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2000. – 256 с.
3. Миллер Т. Жизнь в окружающей среде. I: Пер. с англ./Под ред. Ягодина Г.А. – М.: Издательская группа «Прогресс», «Пангея», 1993. – 256 с.

Приложение 2

На организменном уровне могут происходить нарушение отдельных физиологических функций организмов, изменение их поведения, снижение темпов роста и развития, снижение устойчивости к воздействиям иных неблагоприятных факторов внешней среды.

На уровне популяций загрязнение может вызывать изменения их численности и биомассы, рождаемости и смертности, а также изменения структуры, годовых циклов миграций и ряда других функциональных свойств.

На биоценотическом уровне загрязнение сказывается на структуре и функциях сообществ. Одни и те же загрязняющие вещества по-разному влияют на разные компоненты сообществ. Соответственно меняются количественные соотношения в биоценозе, вплоть до полного исчезновения одних форм и появления других. Изменяется пространственная структура сообществ, цепи разложения (детритные) начинают преобладать над пастбищными, отмирание – над продукцией.

В конечном счете, происходит деградация экосистем, ухудшение их как элементов среды человека, снижение положительной роли в формировании биосферы, обесценивание в хозяйственном отношении.

Приложение 3

"Остров" из мусора в Тихом океане

Еще в 2004 году мусорный "остров" весил примерно три миллиона тонн, сообщает РИА Новости. И по размерам он соответствовал территории Центральной Европы. Спустя четыре года "остров" на плаву заметно "поправился" и продолжает разрастаться, угрожая мировому океану глобальной экологической катастрофой.

Эта громадная куча плавучего мусора - фактически величайшая свалка планеты - держится на одном месте под влиянием подводных течений, имеющих завихрения. Полоса "супа" тянется от точки примерно в 500 морских милях от побережья Калифорнии через северную часть Тихого океана мимо Гавайев и едва не достигает отдаленной Японии.

Многие люди ошибочно предполагают, что данное крупнейшее во всем мире скопление мусора, является полноценным островом, по которому "можно даже ходить". Однако, как сообщает директор по науке Algalita Marine Research Foundation (США) Маркус Эриксен, это мусорное пятно скорее можно охарактеризовать как жижу "супа из пластика. По мнению океанолога Кертиса Эббесмейера, который занимается исследованиями и наблюдениями за накоплением мусора в мировом океане уже на протяжении более 15 лет, данный мусорный остров представляет громадную угрозу, и особенно Гавайскому архипелагу, так находится в непосредственной близости от него.

Примерно пятую часть мусора составляет то, что выбрасывают с кораблей и нефтяных платформ. Остальное попадает в океан с суши. К сожалению, современные пластиковые материалы долговечны и не подлежат разложению, учеными был выявлен даже пластик полувековой давности, который "прижился" в водах Тихого океана. По мнению ученых, пластик составляет 90% всего мусора, плавающего в океанах. В 2006 году сотрудники Программы окружающей среды ООН подсчитали, что на квадратную милю океана приходится 46 тыс. единиц плавучего пластикового мусора.

Американский океанолог Чарлз Мур - первооткрыватель этого "великого тихоокеанского мусорного пятна", оно же "круговорот-помойка", полагает, что в этом регионе кружат около 100 млн. т плавучего хлама. Маркус Эриксен, директор по науке Algalita Marine Research Foundation (США), основанного Муром, сказал вчера: "Первоначально люди предполагали, что это остров из пластикового мусора, по которому чуть ли не можно расхаживать. Это представление неточно. По консистенции пятно очень похоже на суп из пластика. Оно просто бескрайнее – по площади, пожалуй, вдвое превышает континентальную часть США".

Кертис Эббесмейер, ведущий авторитет по вопросам плавучего мусора,  сравнивает круговорот-помойку с живым существом: "Оно передвигается по планете подобно крупному животному, спущенному с поводка". Когда это животное приближается к суше - а в случае с Гавайским архипелагом дело обстоит именно так – результаты весьма драматичны. "Стоит мусорному пятну рыгнуть, как целый пляж покрывается этим конфетти из пластика", - свидетельствует Эббесмейер.

Собственно, "суп" - это два соединенных перемычкой района по обе стороны Гавайских островов - их именуют Западно-Тихоокеанским и Восточно-Тихоокеанским мусорными пятнами. Примерно пятую часть мусора - разных разностей от футбольных мячей и байдарок до кубиков "Лего" и целлофановых пакетов - составляет то, что выбрасывают с кораблей и нефтяных платформ. Остальное попадает в океан с суши.

Мур, в прошлом моряк, наткнулся на это море хлама случайно в 1997 году, когда, возвращаясь домой после гонки на яхтах "Лос-Анджелес - Гавайи", решил спрямить путь.  Мур направил свое судно в так называемый "Северо-Тихоокеанский круговорот" - область, где воды океана медленно движутся по кругу, так как ветер там слабый, а атмосферное давление чрезвычайно высокое. Обычно моряки избегают заходить в такие районы.

Мур поразился, осознав, что здесь - в тысячах миль от земли – его окружает мусор. Яхта бороздила помойку день за днем. "Всякий раз, когда я выходил на палубу, мимо плыл какой-то хлам. Как мы могли загадить такую огромную акваторию? По ней приходится плыть целую неделю?".

После этого Мур, наследник крупного состояния, вложенного в нефтепромышленность, продал свои компании и сделался активистом экологического движения. Вчера он предостерег: если потребители не ограничат использование пластика, который не перерабатывается, в ближайшие десять лет площадь поверхности пластикового "супа" удвоится.

По словам профессора Гавайского университета, океанолога Дэвида Карла, необходимы более широкие исследования для установления природы и размеров этого явления, но в выводах организации Algalita "нет причины сомневаться". "В конце концов, выброшенный пластик куда-то да девается. Нам давно пора составить цельные представления о распределении пластика в морской экосистеме и, в особенности, о его судьбе в морских экосистемах и воздействии на них", - добавил Карл.

Профессор Карл совместно с Algalita организует экспедицию в район мусорного пятна, которая состоится до конца нынешнего года. Он полагает, что эта обширная замусоренная область является ни больше, ни меньше, как средой нового типа. Традиционно мусор, попадающий в океанские зоны круговых течений, подвергался гниению и другим процессам биораспада. Но современный пластик настолько долговечен, что на Северо-Тихоокеанской свалке обнаруживаются предметы полувековой давности. "Все до последнего, даже самые малюсенькие куски пластика, изготовленного за последние 50 лет, если уж они попали в океан, до сих пор где-то там болтаются", - пояснил Тони Эндреди, химик из Research Triangle Institute (США).

По словам Мура, поскольку море мусора прозрачно и залегает прямо под поверхностью воды, на фотографиях Земли со спутника оно неразличимо. "Его можно видеть только с носа корабля", - пояснил он.

По данным Программы окружающей среды ООН, пластиковые отбросы являются причиной гибели более 1 млн. морских птиц в год, а также более 100 тыс. морских млекопитающих. В желудках павших морских птиц находят шприцы, зажигалки и зубные щетки – все эти предметы птицы заглатывают, принимая их за еду.

Как считается, пластик составляет 90% всего мусора, плавающего в океанах. В 2006 году сотрудники Программы окружающей среды ООН подсчитали, что на квадратную милю океана приходится 46 тыс. единиц плавучего пластикового мусора.

По словам Эриксена, медленно циркулирующая масса воды, изобилующей мусором, создает опасность и для здоровья людей. Сотни миллионов крохотных пластиковых гранул - сырье индустрии пластмасс – ежегодно теряются и со временем попадают в море. Они загрязняют окружающую среду, действуя как своеобразные химические губки, притягивающие рукотворные химикаты типа углеводородов и пестицида ДДТ. Затем эта грязь попадает в желудки вместе с пищей. "То, что попадает в океан, оказывается в желудках у океанских обитателей, а затем – у вас на тарелке. Все очень просто", - говорит Эриксен.

Приложение 4

Существует два главных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный.

Естественный источник – это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных.

К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия.

По данным ученых (1990 г.), ежегодно в мире в результате дейтельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т оксидов серы, 65 млн. т оксидов азота, 1.4 млн. т хлорфторуглеродов (фреонов), органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные (вызывающие заболевания раком).

Загрязнение почвы.

В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но нередко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения (с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий). Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом (выброс при выплавке, присадки к бензину автотранспорта).

Вблизи крупных центов черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК (предельно допустимые концентрации).

Радиоактивные элементы попадают в почву и накапливаются в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, АЭС и др. Радиоактивные вещества из почвы попадают в растения, затем  организмы животных и человека, накапливаются в них.

Значительное влияние на химический состав почв оказывает современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения и различные химические вещества для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. Особую опасность представляют стойкие органические соединения, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве, в воде, донных отложениях водоемов. Они включаются в пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, животных, попадают с пищей в организм человека.

Загрязнение природных вод.

Одним из основных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты (естественные и искусственные). Известно, что 5 г бензина и других нефтепродуктов затягивают тонкой пленкой 50 м2 водной поверхности и нарушают жизнь водоема. Металлы  (ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец и др.), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм тоже загрязняют воды.

Одним из видов загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем.

Ограниченные запасы пресной воды еще больше сокращаются из-за их загрязнения. Главную опасность представляют сточные воды (промышленные, сельскохозяйственные и бытовые), поскольку значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод.

Загрязнения биосферы. 

Радиоактивные загрязнения имеют отличия от других. В биосфере повсюду действуют естественные источники радиоактивности. Человек, как и все живые организмы, всегда подвергался естественному облучению. Нормально, если в течение облучения в течение года в среднем человек получает дозу 0,1 бэр и, следовательно, за всю свою жизнь около 7 бэр. В этих дозах облучение не приносит вреда человеку. Во второй половине нашего столетия начали вводить в эксплуатацию атомные электростанции, ледоколы, подводные лодки с ядерными установками. При нормальной эксплуатации объектов атомной энергии и промышленности загрязнение окружающей среды радиоактивными нуклидами составляет ничтожно малую долю естественного фона. Иная ситуация складывается при авариях на атомных объектах.

Так, при взрыве на Чернобыльской АС в окружающую среду было выброшено лишь около 5% ядерного топлива. Но это привело к облучению многих людей, большие территории были загрязнены настолько, что стали опасными для здоровья. Повышение радиации в результате выпадения радиоактивных осадков было отмечено за сотни и тысячи километров.

Приложение 5

Некоторые из синтетических продуктов, заменивших натуральные в промышленно развитых странах за период с 1945 г.

1950

Натуральные продукты

1. Волокно растительного и животного происхождения (хлопок, шелк, шерсть)

2. Продукты деревообработки

3. Мыло

4. Свободная от добавок пища

5. Органические удобрения

6. Хищники

7. Каучук

В настоящее время синтетические волокна

1. Синтетическое волокно

2. Продукты из пластмасс, стали и алюминия

3. Синтетические моющие средства

4. Пища с различными добавками

5. Промышленные неорганические удобрения

6. Пестициды

Синтетические каучуки

Некоторые из этих синтетических продуктов в течение длительного периода не разлагаются в окружающей среде.