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.



1. Защита почв Плодородие, деградация почв Основные виды антропогенного воздействия на почвы эрозия (ветровая и водная); загрязнение почв; вторичное засоление и заболачивание; опустынивание; отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства.

Основные виды антропогенного воздействия на почвы Эрозия - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром или потоками воды Промышленная эрозия – разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве и разработке карьеров, Военная – воронки, траншеи Пастбищная – при интенсивном выпасе скота и др.

Основные виды антропогенного воздействия на почвы Вторичное засоление и заболачивание Засоление - процесс накопления вредных для растений солей в почве. Вторичное засоление развивается при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах. Заболачивание - процесс образования болота на переувлажнённых участках земной поверхности вследствие затруднённого стока, подъёма уровня подземных вод, изменения режима испарения.

1. Защита почв Опустынивание – это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, превращение почвы в пустыню. Причины опустынивания длительная засуха; засоление почв; снижение уровня подземных вод; ветровая и водная эрозия; сведение лесов (вырубка деревьев, кустарников); перевыпас скота; интенсивная распашка; нерациональное водопользование.

Меры, применяемые для защиты почв от деградации 1. Защита почв от водной и ветровой эрозии агротехнические мероприятия (почвозащитные севообороты, контурная система выращивания сельскохозяйственных культур, химические средства борьбы и т. д.), лесомелиоративные мероприятия (лесозащитные и водорегулирующие полосы, лесные насаждения на оврагах) гидротехнические мероприятия (устройство каналов, сооружение водотоков и т. д.).

Меры, применяемые для защиты почв от деградации 2. Мелиоративные мероприятия для борьбы с засолением и заболачиванием. 1) Для борьбы с заболачиванием применяется осушительная мелиорация – перехват и сброс атмосферных склоновых вод, спрямление русла реки для защиты от затопления, строительство дамб, водозаборных сооружений и др. 2) Для борьбы с засолением почв регулируется подача воды, применяется полив дождеванием, используется прикорневое и капельное орошение, проводятся дренажные работы.

Меры, применяемые для защиты почв от деградации 3. Рекультивация нарушенного почвенного покрова. 4. Защита почв от загрязнения – использование экологических методов защиты растений. Агротехнические методы. Биологические методы. 5. Предотвращение необоснованного изъятия земель из сельхозоборота (для строительства).

Основные способы сбора бытовых отходов 1. Сбор отходов в специальные контейнеры 2. Применение пневматического транспорта 3. Сплав в канализацию дробленых отходов из квартир, гостиниц, ресторанов и других объектов. 4. Системы удаления отходов, в которых его пневматическая транспортировка сочетается с дроблением и сплавом в канализацию.

Переработка и утилизация твёрдых отходов 5. Безотходное и малоотходное производства комплексная переработка сырья с использованием всех его компонентов; создание и выпуск новых видов продукции с учётом требований повторного её использования; переработка отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия; использование замкнутых систем промышленного водоснабжения; создание безотходных комплексов.

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. Техническая рекультивация Биологическая рекультивация Строительная рекультивация

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.

Лекция № 6,7

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЛИТОСФЕРЫ И ЕЕ ЗАЩИТА. ЗАХОРОНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ

План

1. Загрязнение литосферы и ее защита : включение загрязнений в цепи питания; основные источники загрязнения почв. ПДКпрод, ВДК и ДОК. Основные методы защиты почв от загрязнений.

Эксплуатация дорог в зимнее время, связанная с использованием специальных химических веществ для очистки полотна ото льда, также негативно сказывается на состоянии прилегающей к дороге и местам складирования этих химикатов территории. В городах ежегодно приходится восстанавливать зеленые насаждения вдоль дорог, погибшие в результате засоления почвы.

Загрязнение придорожной полосы маслопродуктами, тяжелыми металлами, хлоридами и другими загрязнителями усугубляется уплотнением почвы. В результате уменьшается влагоемкость и аэрация почвы. В уплотненной почве происходят процессы восстановления, особенно если остатки кислорода вытесняются при увлажнении или под действием других газов почвы. Восстановление ионов металлов приводит к образованию подвижных токсичных соединений, которые легко усваиваются растениями. С другой стороны, подвижность этих соединений приводит к их интенсивному выщелачиванию, снижающему запас биогенов в почве.

Автомобильные дороги расчленяют сложившийся ландшафт, тем самым, нарушая не только его культурную и эстетическую ценность, но и сложившийся процесс миграции животных. Это приводит к тому, что существующий ареал некоторых видов животных резко сокращается, ранее единая популяция разбивается на несколько изолированных частей. Численность этих раздробленных популяций может оказаться ниже критической, и тогда они обречены на вымирание. Причем пересечение путей миграции опасно не только для животных, ведь их внезапный выход на дорогу может привести к серьезным авариям с человеческими жертвами.

При прокладке дорог в засушливых районах, движение по ним транспорта приводит к сильному пылеобразованию. Широколиственные культуры, произрастающие в этих районах, например, хлопчатник, подвержены действию вредителей (паутинных клещей), размножающихся на растениях в условиях сильной запыленности. Для снижения этого эффекта применяют специальные дорожные покрытия, исключающие пылеобразование.

Загрязнение литосферы

В то время как загрязнение воздуха и воды можно заметить или обнаружить, загрязнения почвы могут оставаться скрытыми в течение длительного времени. Как правило, люди не входят с почвой в такой тесный контакт, как с воздухом или водой. Почва непрозрачна, в большинстве случаев обладает значительным буферным действием, что позволяет загрязнениям оставаться незамеченными в течение длительного времени. Но по исчерпании адсорбционной емкости наступает проскок – внешне неожиданное загрязнение грунтовых вод даже без поступления новых количеств загрязнителей.

Следует также отметить, что почвы обладают способностью к регенерации. Многие обитатели почвы служат источником ферментов, в присутствии которых вредные вещества расщепляются быстрее, чем в воде или на воздухе.

Для оценки степени загрязнения почвы используют предельно допустимые концентрации химических веществ в почве (ПДКп). ПДКп - это концентрация* химического вещества в пахотном слое почвы, которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающуюся способность почвы.

Существует 4 показателя ПДКп в зависимости от пути миграции химического вещества из почвы в сопредельные среды:

· ТВ - транслокационный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы через корневую систему в зеленую массу и плоды растений;

· МА - миграционный воздушный показатель;

· МВ - миграционный водный показатель;

· ОС - общесанитарный показатель, характеризующий влияние химического вещества на самоочищающуюся способность почвы и микробиоценоз.

Антропогенное загрязнение литосферы

Основными источниками загрязнения являются:

· свалки и хранилища ядовитых отходов;

· протекающие подземные хранилища и трубопроводы;

· пестициды и удобрения;

· противогололедные химикаты, используемые в дорожном хозяйстве ;

· мазут и отработавшее масло, применяемые как средство связывания пыли на обочинах дорог;

· бытовые и промышленные сточные воды;

· аварии транспортных средств;

· осаждение токсичных веществ (например, кислотных дождей и соединений тяжелых металлов) из загрязненной атмосферы.

Загрязнения бытовыми и промышленными отходами

Общий термин для всех многочисленных материалов, которые мы выбрасываем из домов и учреждений и обычно называем мусором, - твердые бытовые отходы (ТБО). Вообще наличие отходов свидетельствует о том, что наше общество нарушает один из основных экологических законов – круговорот веществ в природе. Положение с отходами в настоящее время характеризуется как кризисное: отходов становится все больше, а мест для их захоронения – все меньше.

Самая серьезная проблема, связанная со свалками, это загрязнение прилегающих почв и грунтовых вод. Когда дождевая вода проходит через необработанные отходы, образуется особенно ядовитый фильтрат , в котором наряду с остатками разлагающейся органики, присутствуют железо, ртуть, свинец, цинк и другие металлы из ржавеющих банок, разряженных батареек и других электроприборов, причем все это густо приправлено красителями, пестицидами, моющими средствами и другими химикатами.

Вторая проблема – это образование метана. У захороненного мусора нет доступа к кислороду. Поэтому, его разложение идет анаэробно, а один из продуктов этого процесса – биогаз, на 2/3 состоящий из метана. Образуясь в толще захороненных отходов, он может распространяться горизонтально, проникать в подвалы зданий, накапливаться там и взрываться при зажигании. Кроме того, метан может распространяться вверх, отравляя корни и губя растительность на месте захоронения. В ряде городов эта проблема решается путем устройства на месте свалок «газовых скважин», перехватывающих метан, который можно впоследствии использовать как топливо.

Наряду со свалками, серьезную опасность для окружающей среды представляют захоронения промышленных отходов. Из них, несмотря на принимаемые меры предосторожности, возможны утечки загрязнителей, обладающих особой токсичностью. В России, как отмечается некоторыми исследователями, эта проблема осложняется отсутствием надлежащего контроля над движением и захоронением промышленных отходов.

Загрязнение пестицидами

Благополучие людей во многом зависит от борьбы с вредителями. Если бы не она, мы жили бы в крайне неустойчивых условиях – наше здоровье и запасы продовольствия были бы отданы на милость другим организмам. Сегодня существует множество способов борьбы с вредителями, но в ее отношении преобладают два диаметрально противоположных мнения.

Одно из них основано на чисто технологическом подходе. Оно заключается в поиске «чудо-оружия», чаще всего в виде изобретенного человеком химиката, губительного для организма вредителя.

Второе мнение, которое теперь называют экологической борьбой с вредителями, учитывает необходимость поддерживать общее экологическое равновесие. Оно делает упор на защите человека, культурных растений и животных от ущерба, наносимого вредителями, а не на уничтожении последних.

Традиционно люди выбирали чисто технологический подход. Для уничтожения вредителей изобретены тысячи химикатов. Их называют пестицидами (от лат. Pestis – зараза и caedo – убиваю). Пестициды классифицируют в зависимости от групп организмов, на которые они действуют. Так, существуют инсектициды (убивают насекомых), родентициды (убивают грызунов), фунгициды (уничтожают грибы) и т. д. Однако ни один из этих химикатов не обладает абсолютной избирательностью в отношении организмов, против которых он разработан, и представляет угрозу также для других организмов, в том числе для людей. Поэтому все это – биоциды , т. е. вещества, угрожающие различным формам живого.

Сначала для борьбы с вредителями использовали вещества, содержащие тяжелые металлы, такие как свинец, мышьяк и ртуть. Эти неорганические соединения часто называют пестицидами первого поколения. Такие соединения способны накапливаться в почве и подавлять рост растений. Многие почвы были настолько загрязнены тяжелыми металлами, что и спустя 50 лет на них ничего не растет. Кроме того, вредители быстро выработали устойчивость к данным веществам, а следовательно снизилась эффективность их применения.

Поэтому требовались новые средства борьбы с вредителями. Ими стали пестициды второго поколения на основе синтетических органических соединений.

Проблемы, связанные с синтетическими органическими соединениями, можно разделить на четыре категории:

· развитие устойчивости у вредителей;

· возрождение вредителей и вторичные вспышки численности;

· рост затрат;

· нежелательное воздействие на окружающую среду и здоровье человека.

Развитие устойчивости у вредителей связано с изменчивостью популяций вредителей; они представляют динамичный генофонд, способный быстро эволюционировать. Обработки пестицидами создают давление отбора, приводящее к устойчивости популяции.

За годы использования пестицидов постоянно увеличивалось число невосприимчивых к ним видов. Около 25 основных видов вредителей стали устойчивыми ко всем пестицидам. При этом отмечены случаи, когда устойчивость популяций вредителей к химикатам возрастала враз.

Рост затрат связан с необходимостью применения все большего количества все более дорогих пестицидов, что, тем не менее, дает все меньший эффект.

Проблема нежелательных последствий применения пестицидов тревожит общественность больше всего. Передаваясь и накапливаясь в пищевых сетях, пестициды распространились по всему земному шару. Отмечены многочисленные негативные проявления воздействия этих веществ на живые организмы, включая человека. Несмотря на строгий контроль над использованием пестицидов, проблема будет существовать, пока существуют методы ведения сельского хозяйства, основанные на их применении.

Загрязнение тяжелыми металлами

Существенно влияют на экосистему почвы загрязнения тяжелыми металлами. У свинца четко выражена тенденция к накоплению в почве, так как его ионы малоподвижны даже при низких значениях рН. Для различных почв скорость вымывания свинца колебалась от 4 г до 30 г на гектар в год.

Почва становится мертвой при содержании в ней 2...3 г свинца на 1 кг грунта. Вокруг некоторых промышленных предприятий содержание свинца в почве достигает концентрации 10...15 г/кг. По некоторым данным содержание свинца на поверхности почвы на краю полосы отвода автомобильных дорог обычно составляет до 1 г/кг, но в пыли городских улиц может быть в 5 раз больше [[i]].

Растения более устойчивы по отношению к свинцу, чем животные и люди, поэтому необходимо тщательно следить за содержанием свинца в продуктах питания растительного происхождения.

В отличие от свинца, ионы кадмия весьма подвижны, особенно в кислых почвах, поэтому накопления этого металла в большинстве случаев не наблюдается. Кадмий заносится в почву из воздуха либо вместе с продуктами сгорания, либо с фосфорсодержащими удобрениями в виде примеси.

Подвижность ионов меди еще выше, чем ионов кадмия. Это создает более благоприятные условия для усвоения меди растениями, а также выщелачивания этого вещества из гумусового слоя. Хотя медь в следовых концентрациях считается необходимой для жизнедеятельности, у растений токсические эффекты проявляются при содержании 20 мг на кг сухого вещества. Медь оказывает токсическое действие и на микроорганизмы, при этом достаточна концентрация около 0,1 мг/л.

К сравнительно подвижным элементам в почве также относят цинк. Цинк принадлежит к числу распространенных в технике и быту металлов, поэтому ежегодное внесение его в почву очень велико. Особенно загрязнена почва вблизи цинкоперерабатывающих предприятий.

Растворимость цинка в почве начинает увеличиваться при значениях рН менее 6, поэтому в кислых почвах цинк не накапливается. При значениях рН более 6 происходит накопление цинка в почве благодаря взаимодействию с глинами. Для растений токсический эффект создается при содержании около 200 мг цинка на кг сухого вещества. Организм человека достаточно устойчив по отношению к цинку и опасность отравления при использовании сельскохозяйственных продуктов, содержащих цинк, невелика.

Защита литосферы

Химические и биохимические изменения почв и их значение для растений, обитателей почвы, а также для человека не должны рассматриваться изолированно или на протяжении исторически коротких промежутков времени. Почва принимает участие в формировании местных климатических условий. Ликвидация почвенного покрова ведет за собой исчезновение растительности, что приводит к образованию сухих пустынь, как это произошло на севере Африки (пустыня Сахара). Человечеству необходимо осознать важность сохранения почвы как основы своего существования и перейти к новым методам хозяйствования, обеспечивающим устойчивое существование и развитие.

Предупреждение эрозии почвы.

Рассмотрим отдельно традиционные и новые методы защиты почвы от эрозии.

Традиционные методы.

· Контурная вспашка (борозды направлены перпендикулярно склону).

· Узкополосный посев (чередование полос вспаханной и необрабатываемой земли).

· Полезащитные лесопосадки.

· Террасирование (оформление склонов в виде ступеней).

Новые методы.

Безпахотное земледелие . Цель вспашки и культивации почвы – борьба с сорняками. Альтернативой стали химические гербициды (яды для сорняков), впервые созданные в начале 60-х. Этот метод имеет как положительные, так и отрицательны стороны. К преимуществам можно отнести экономию времени и энергии – вместо трех проходов техники, достаточно одного. Кроме этого, поскольку гербициды распыляются с воздуха, появляется возможность раннего сева, а, следовательно, и снятия второго урожая за один сезон. Это – чисто экономические причины применения данного метода. Но он обладает и экологическими преимуществами: без вспашки сохраняется структура почвы, обеспечивается поступление детрита и, что самое главное, предупреждается эрозия, т. к. поверхность земли почти всегда покрыта растительностью.

Однако имеются и весомые аргументы против данного метода. Во-первых, использование гербицидов может оказаться небезопасным для человека. Во-вторых, приходится периодически увеличивать дозы внесения химикатов или разрабатывать новые вещества, т. к. сорняки постепенно вырабатывают устойчивость к используемым гербицидам. В-третьих, отсутствие вспашки благоприятствует размножению сельскохозяйственных вредителей, живущих в почве, что, в свою очередь, вызывает необходимость обработки поля пестицидами. Вообще, количество всевозможных химикатов, применяемых при беспахотном методе земледелия, в 2-6 раза больше, чем при традиционном.

Другой возможностью предупреждения эрозии почвы считается постепенный перевод сельского хозяйства с однолетних культур на многолетние . В этом случае потребность в ежегодной вспашке отпала бы совсем. Основная трудность здесь заключается в поиске и культивировании подходящих видов растений.

Правильная организация сельского и лесного хозяйства играет огромную роль в защите почвы от эрозии. Здесь основными моментами являются ограничение выпаса , восстановление лесов и рекультивация почв . При применении орошения необходимо выбирать водосберегающие схемы орошения и предусматривать обязательный дренаж , необходимый для «промывки» почвы от избыточных солей (при этом, правда, возникает проблема дальнейшего использования промывочной воды).

Контроль над отходами.

Наилучший вариант борьбы с отходами – не производить их вовсе. Поэтому любое государство, заботящееся о своем будущем, должно разрабатывать стратегию, направленную на стимулирование сокращения объема производимых отходов, рециклизации отходов, создания безотходных технологий, использования биодеградирующих химикатов.

Сокращение объема отходов

На протяжении многих лет количество ТБО неуклонно возрастало: отчасти из-за роста населения, но в основном из-за изменения образа жизни людей, использующих все больше оберточных и упаковочных материалов, одноразовых товаров. Существенно сократить объем отходов можно за счет увеличения срока службы товаров. В книге Б. Небела описывается пример использования бутылок одноразового и многоразового использования. В нем показывается, что стимулирование использования бутылок многоразового использования, принятое в некоторых штатах США, не только уменьшает количество мусора, но и приводит к подъему местной промышленности и росту занятости населения.

Сократить количество отходов можно также, понизив материалоемкость товаров, уменьшив их размер, увеличив срок службы.

Утилизация отходов

Промышленные отходы подразделяются на твердые (металлы, дерево, пластмассы и т. д.) и жидкие (осадки сточных вод, маслопродукты).

Выбор метода переработки отходов зависит от вида и качества отходов. Однородные отходы легче подвергаются утилизации. Например, металлический лом и отходы после сортировки и пакетирования на прессах направляются на переплавку; отходы древесины используются для изготовления древесностружечных и древесноволокнистых плит; шлак - для изготовления строительных материалов ; нефтепродукты подвергаются регенерации и т. д. Некоторые виды отходов, содержащие токсичные вещества или ценные материалы подвергаются спецобработке на полигонах.

В настоящее время большую пользу приносят биржи отходов , где предприятия могут перекупать друг у друга отходы производства для использования их в качестве сырья.

Неоднородные отходы в большинстве случаев перерабатывать экономически нецелесообразно и такие отходы считаются мусором, основным методом использования которого является сжигание. Большое количество отходов в настоящее время не перерабатываются из-за нерентабельности или отсутствия технологий переработки. Их либо захороняют, либо складируют. Наконец, многие фирмы, производящие одноразовые продукты, заинтересованы в сложившейся ситуации, так как она позволяет им получать доход неограниченно долго.

Но, тем не менее, существует множество способов вторичной переработки различных типов отходов. Многие фирмы вкладывают деньги в рециклизацию, поскольку использование вторсырья дешевле, сокращает энергозатраты (например, переплавка алюминиевых банок позволяет уменьшить энергопотребление на 90% по сравнению с методом получения алюминия из бокситов), снижает потребность в очистном оборудовании и повышает срок службы оборудования. Все это говорит о том, что возможности извлечения прибыли из твердых бытовых отходов неисчерпаемы.

2. Захоронение и переработка отходов

Твердые отходы промышлен­ных предприятий весьма разнообразны как по своим свойствам, так и по воздействию на окружающую среду. Они со­стоят, как правило, из активных веществ, которые, накапливаясь в почве, подземных водах и атмосфере постепенно загрязняют их и вызывают нежелатель­ные явления.

Отходы – это не используемые непосредственно в местах их образования отходы производства, быта, транспорта и др., которые могут быть реально или потенциально использованы как продукты в других отраслях народного хозяйства или в ходе регенерации. Вредные отходы должны подвергаться нейтрализации, а неиспользуемые – считаются отбросами. Отходы могут быть (рис. 8.4):

Рис.8.4. Основные виды отходов

1. Бытовые (коммунальные) твердые (в том числе твердая составляющая сточных вод – их осадок) отбросы, не утилизированные в быту, образующиеся в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей вещества (включая ба­ни, прачечные, столовые, больницы и др.). Проблема бытовых отходов в настоящее время весьма остро стоит во многих странах мира. Так, в городах США образуется ежегодно около 150 млн т отходов и ожидается к 2000 г. увеличение их объема еще на 20%. В Японии количество бытовых отходов превышает 72 млн т ежегодно. В бывшем СССР в 1985 г. было вывезено спецтранспортом из городов 217 млн м3 бытовых отходов, а в 1988 г. – уже 228 млн м3. Поэтому для уничтожения бытовых отходов за рубежом стали сооружать мощные мусоросжигательные установки (до 900 т и более отходов в сутки) для получения энергии. Доля сжигаемого мусора составляет: для США – 3%, Японии – 26%, ФРГ – 34%, Швеции – 51%, Швейцарии – 75% и т. д., причем лишь немногие из заводов производят при этом электроэнергию. Большая часть мусоросжигательных заводов вырабатывает пар, который по паропроводам подается на соседние промышленные предприятия или в жилые кварталы. В нашей стране в 1988 г. на заводы по переработке мусора в целом было вывезено 1416 тыс. т бытовых отходов (то есть ~ 0,5 %).

2. Отходы производства (промышленные) – остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образовавшиеся при производстве продукции или выполнении работ и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. Они могут быть безвозвратными (технологические потери: улетучивание, угар, усушка) и возвратными. Пока в России отходы производства значительны: в машиностроении и металлообработке удельный вес металлоотходов в общем потреблении черных металлов составил 21%, а удельный вес стружки в образовании металлоотходов достиг 42%. Ежегодно в странах ЕЭС также образуется значительное количество отходов: перерабатывающей промышленности – 400 млн т, промышленных предприятий – 160 млн т и др. Из общего количества отходов (~ 2,2 млрд т) половину составляют отходы сельскохозяйственного производства. Однако если в странах ЕЭС 60% бытовых отходов подвергаются захоронению, 33% - сжигается и 7% компостируется, то свыше 60% промышленных отходов и 95% отходов сельскохозяйственного производства подвергаются интенсивной переработке (по зарубежным источникам).

3. Отходы производственного потребления – непригодные для дальнейшего использования по прямому назначению и списанные в установленном порядке машины, инструменты и пр. Они могут быть сельскохозяйственными, строительными, производственными, радиоактивными, последние весьма опасны и нуждаются в тщательном захоронении или дезактивации.

В последние годы увеличилось количество опасных (токсичных) отходов – способных вызывать отравления или иное поражение живых существ. Это, прежде всего, неиспользованные различные ядохимикаты в сельском хозяйстве, отходы промышленных производств, содержащих канцерогенные и мутагенные вещества и др. В США 41%) твердых бытовых отходов (ТБО) классифици­руют как «особо опасные», в Венгрии – 33,5%, в то время как во Франции – 6%, Великобритании – 3%, а в Италии и Японии – только 0,3%. В России к опасным отходам относят 10% от всей массы ТБО. Во многих странах мира количество опасных отходов неуклонно возрастает (табл.8.2).

Таблица 8.2

Производство опасных отходов в различных странах

	Опасные отходы, тыс. т
начало 80-х годов	конец 80-х годов
ФРГ (без ГДР) Великобритания Мир (в целом)

На территории России имеются так называемые химические «ловушки», то есть. давно забытые захоронения опасных отходов, на которых со временем построили жилые дома и другие объекты. Они со временем дают о себе знать появлением странных заболеваний среди местного населения, но их учет до сих пор не проведен. Учет таких захоронений в США показал, что имеется не менее 32 тыс. потенциально опасных; в ФРГ – выявлено около 50 тыс. подобных участков, в Нидерландах – 4000, а в небольшой Дании – 3200.

Такими же ловушками могут быть примерно 85 мест атомных взрывов в мирных целях, проведенных на территории России. В Прикаспии с 60-х годов было произведено 47 подземных ядерных взрывов в технических целях (глубинное сейсмическое зондирование , для увеличения нефтеотдачи, для создания подземных емкостей в соляных куполах и др.).

Отходы радиоактивные – это побочные биологически или технически вредные вещества, которые содержат образовавшиеся в результате деятельности человека радионуклиды. Радиоактивные отходы (РАО) опасны прежде всего тем, что содержащиеся в них радионуклиды могут рассеиваться в биосфере и вызывать различные генетические изменения в клетках живых организмов, в том числе и человека. Они классифицируются по различным признакам: агрегатному состоянию, по периоду полураспада, по удельной активности, по составу излучения и т. д. .

Среди РАО по агрегатному состоянию наиболее распространенными считаются жидкие, которые возникают на АЭС , на радиохимических заводах, в исследовательских центрах. Значительны также количества твердых РАО, в частности в реакторах АЭС общей электрической мощностью 1 ГВт за год образуется 300-500 м3 твердых отходов, а от переработки облученного топлива еще 10 м3 высоко-активных, 40 м3 среднеактивных и 130 м3 низкоактивных отходов.

В настоящее время полигоны для захоронения ТБО должны проектироваться и обустраиваться в соответствии со следующими правилами:

· новые полигоны должны создаваться на повышенных местах с глубоким залеганием грунтовых вод; нередко с вершины холма снимают грунт, используемый впоследствии для засыпки отходов;

· по периметру полигона должны быть вкопаны керамические трубы для сбора воды и фильтрата, а его дно следует покрыть водонепроницаемым слоем глины или пластика толщиной, по меньшей мере, 20 см; поверх него укладывают слой крупного гравия и слой пористого грунта; все это предназначено для того, чтобы фильтрат, достигнув водонепроницаемого слоя, стекал сквозь гравий в систему коллекторов , а затем подвергался соответствующей переработке (рис. 4);

· слой гравия, окружающий свалку, служит и для отведения образующегося метана;

· послойная укладка отходов продолжается до тех пор, пока захоронение не станет похоже на пирамиду; при такой форме сводятся к минимуму инфильтрация, а следовательно, и вымывание веществ из мусора;

наконец, по периметру свалки устанавливаются мониторинговые колодцы для периодического контроля за качеством грунтовых вод.

Более дорогой способ избавления от ТБО – их сжигание для получения электроэнергии. При этом следует применять современное газоочистное оборудование* для предотвращения загрязнения воздуха. Особенную озабоченность вызывает то обстоятельство, что при сжигании ТБО образуются диоксины – чрезвычайно опасные и стойкие вещества, способные к биоаккумуляции и биоконцентрированию. Следует отметить, что данный подход не решает проблему захоронения полностью, т. к. зола, остающаяся после сжигания составляет около 10-20% от исходного объема мусора.

На муниципальные свалки не допускается размещать опасные химические вещества. При невозможности или нецелесообразности их переработки, прибегают к захоронению.

Наиболее распространены три метода захоронения опасных отходов. Первый из них предусматривает закачку жидких отходов в глубокую скважину , пробуренную ниже уровня водонепроницаемых горных пород. В этом случае, после герметизации скважины, создаются условия для длительного хранения загрязнителей.

Второй метод – хранение жидких (нелетучих) отходов в специальных прудах-отстойниках , предотвращающих утечку загрязнителей.

Третий, наиболее дорогостоящий, метод применяется для захоронения очень токсичных и радиоактивных веществ. Он предусматривает строительство специальных могильников , включающих емкости для хранения отходов, защитные помещения, систему мониторинга, аварийной сигнализации и другие меры предосторожности.

Однако ни один из этих методов не может гарантировать 100% изоляции и безопасности. Поэтому необходимо стремиться минимизировать количество образующихся отходов.

Сейчас используются безнадежно устаревшие методы обращения с РАО: высокоактивные отходы концентрируются и изолируются, средне - и низкоактивные – разбавляются и распыляются, загрязняя окружающую среду. Наиболее приемлемый вариант реше­ния проблемы отходов – это захоронение их на значительную глубину в земную кору. Так, высокоактивные отходы чаще всего хранят в наземных или подземных емкостях (шахты, штольни, преимущественно в каменной соли, скважины в скальных породах и пр.). Например, в США захоронение РАО производят в соляных шахтах и скальных породах, в Швеции – в подземных хранилищах в гранитах, где в больших ванных, наполненных дистиллированной водой, хранятся емкости с отходами и т. д. В нашей стране отработанные отходы концентрируются при АЭС или в отдельно расположенных хранилищах, где "топливо" выдерживается, значительно снижая свою радиоактивность. На территории России имеется 15 полигонов для захоронения РАО.

В России есть крупные центры по утилизации жидких РАО и их захоронению (Челябинск-65э Красноярск-26 и др.). К сожалению, существующие методы обезвреживания (цементирование, остекловывание, битумирование и пр.), а также сжигание твердых РАО в керамических камерах (НПО "Радон") радиоактивных отходов представляют значительную опасность для окружающей среды. Так, на полигоне «Маяк» (под Челябинском) ежегодно образуется до. 100 млн кюри жидких РАО, часть из которых просто сбрасывается в водоемы: уже загрязнено более 3 млн га земель. Этот район стал зоной экологического бедствия, где в 2 раза возросли онкологические заболевания, на 66% - заболеваемость детскими лейкозами и т. д.

Чтобы предотвратить заражение подземных вод и поверхностных водных источников, применяют накопи­тели. В них используют противофильтрационные устройства, обеспечивающие надежную работу соору­жений и исключающие утечку сточной жидкости. Вид накопителя определяется характером сточных вод или твердых отходов.

Различают накопители жидких однофазных стоков: пруды-накопители, пруды-испарители, отстойники, по­ля фильтрации; накопители двухфазных стоков: хво­сто - и шламохранилища, гидрозолоотвалы и накопи­тели твердых отходов: золоотвалы, шламонакопители и др.

Накопители жидких однофазных стоков. В эти на­копители направляют интенсивно окрашенные про­мышленные сточные воды с сильным запахом, содер­жащие большое количество солей. При высоком со­держании (более 100 г/л) однородной соли в сточной воде целесообразно ее упаривать с целью извлечения соли. В эти накопители направляют также промыш­ленные сточные воды, содержащие большое количество органических веществ, не поддающихся извлечению и использованию, и отработанных кислот (серной, азот­ной, соляной) в различных соотношениях. В ряде случаев в накопители можно направлять сточные воды, содержащие только минеральные соли, извлечение которых, несмотря на высокую концентрацию их, нецелесообразно из-за невозможности применения.

Во избежание переполнения нельзя направлять в накопители слабо загрязненные стоки, подлежащие беспрепятственному или после обработки на очистных сооружениях сбросу в водоем, а также. слишком концентрированные сточные воды, например 20 %-ную серную кислоту.

Схема пруда-накопителя-испарителя приведена на рис. 7.3. Основу его составляют дамба обвалования противофильтрационная завеса из водонепроницае­мого материала, заглубляемая до слоя глины. Конструкция пруда в большой степени зависит от рельефа местности, геологического строения и гидрологиче­ских условий района. В зависимости от рельефа пруды могут быть овражными, равнинными, пойменными, косогорными и котлованными.

Рис. 8.6. Пруд-накопитель-испаритель: 1 – дамба обвалования; 2 – максимальный расчетный уровень стоков; 3 – горизонт воды (ГВ) в озере-солончаке до устройства пруда; 4 – противофильтрационная завеса из бентонитовых глин; 5 – глины; 6 – пески; 7 – суглинки; 8 – почва

Овражные пруды размещают в балках и оврагах с перегораживающей плотиной в низовой их части и со специальными водосбросовыми сооружениями, пред­назначенными для пропуска естественного стока дождевых и талых вод. Водосбросовые устройства выпол­няют в виде донной трубы или туннеля. Равнинные на­копители устраивают на равнинных участках, обваловывая их по всему пери метру дамбой, или в искусствен­но создаваемых выемках-емкостях. Пойменные пруды сооружают в поймах рек обваловыванием участка стрех сторон. Таким же образом создают накопители на косогорных участках. Котлованные накопители устраивают в выработках старых карьеров или ре­зервов.

Грунты имеют различную пропускную способность, характеризуемую коэффициентом фильтрации Кф. Коэффициентом фильтрации называется скорость фильтрации через единицу поперечного сечения грунта при гидравлическом градиенте, равном единице. Коэф­фициент фильтрации является основной характери­стикой водопроницаемости грунтов. В табл. 8.3 при­ведены значения Кф для различных грунтов.

Таблица 8.3

Физическая характеристика грунтов, используемых для сооружения накопителей

	Объемная масса, г/см3	Плотность, г/см3		Водопроницаемость
Суглинок				Водопроницаемый Полупроницаемый Водонепроницаемый

Наиболее радикальными средствами, применяемыми для защиты подземных вод и водоемов от загрязнения являются перехват профильтровавшихся стоков дре­нажем и устройство противофильтрационных завес и экранов.

Противофильтрационные устройства предназна­чены для снижения фильтрации через плотину или дамбу и повышения ее устойчивости, исключения опас­ных фильтрационных деформаций грунта и полной задержки стачных вод. Для их сооружения применяют покрытия слабопроницаемыми грунтами (глиной, суглинками), битумом, бетоном, полимерными пленка­ми и др.

Накопители двухфазных стоков. Двухфазные стоки представляют собой водные суспензии минеральных и органических веществ различного состава. Концен­трация твердой фазы в них колеблется от 20 да 100 г/л. Это, как правило, отходы процессов очистки и подго­товки стачных и природных вод, основных техноло­гических процессов. Их направляют в хвостохрани­лище либо в шламохранилище. В этих накопителях отделяют осадок и получают осветленную воду. Хвостохранилище представляет собой отгорожен­ный плотиной или дамбой (рис. 8.7) участок мест­ности. Плотину или дамбу строят насыпным или намывным способом.

Рис. 8.7. Плотина хвостохранилища: 1 – плотина первой очереди; 2 – вторичные дамбы; 3 – плотина второй очереди

По мере заполнения отгороженного участка строят вторичные дамбы. Эти дамбы возводят насыпным способом из привозных материалов. При высоких напорах на плотины и наличии в основании плотин сильно фильтрующих гр. унтов устраивают раз­грузочные дренажи. По мере подачи в хвостохрани­лище пульпы уровень воды в их прудах осветления все время повышается, изменяются в пределах храни­лищ местоположение пруда и его размеры.

Хвостохранилища занимают обширные площади, измеряемые сотнями гектар; глубина их достигает сотен метров, а глубина слоя воды в зависимости от условий подачи пульпы и забора осветленной воды составляет 0,5-1,5 м.

Шламохранилище – крупные земляные наземные сооружения объемом до десятков миллионов кубических метров и глубиной до 50 м, срок службы их превышает 10 лет. Их создают в системе водоснабже­ния и канализации химических и нефтехимических предприятий. Размещают на равнинных плоских участ­ках местности (в поймах, на террасах) и обваловы­вают со всех сторон. или частично на участках местного понижения рельефа.

Шламохранилища размещают также в пологих оврагах и балках. Дамбы обвалования и перегоражи­вающие Плотины возводят насыпным способом из суглинистых материалов. Можно использовать и намы­ваемые в шламохранилища шламы. Шламовую пульпу подают в шламохранилища по таким же схемам, что и хвостовую пульпу в хвостохранилища.

По условиям складирования отходов шламохра­нилища делят на намывные и наливные. Для налив­ных шламохранилищ предварительно сооружают земляные плотины на полную высоту проектируемой емко­сти или же на часть этой высоты. Чаще всего возводят насыпные плотины и реже предусматривают намывные плотины.

По гребню плотины прокладывают дорогу и пуль­попроводы. Гребень плотины должен иметь защитное покрытие и систему кюветов для организованного сбора и отвода поверхностных вод. Шламохранилища могут занимать различную площадь и рабочий объем. В сред­нем площадь шламонакопителя составляет 10-20 га, количество сбрасываемого осадкатыс. т в год.

Накопители твердых отходов предназначены для сбора шлама от общезаводских очистных сооруже­ний, очистки рассолов, шлаковых материалов, золы и др. Эти земляные сооружения подобны хвостохранилищам и шламохранилищам.

На рис. 8.8 показана схема шламонакопителя. Пло­щадь земельного участка , занимаемого им, составляет около 5 га, глубина 10 м. Во избежание попадания в шламонакопитель ливневых и талых вод с площади водосбора в местах возможного направления поверх­ностных вод устраивают ограждающую насыпь ши­риной по гребню 4 м. Чтобы предотвратить загрязне­ние грунтовых вод избыточной влагой шламов, преду­сматривают противофильтрационный экран. Такой же экран устраивают на выровненной поверхности шлама.

Рис. 8.8. Шламонакопитель твердых отходов: 1 – чаша; 2 – эстакада; 3 – откосы накопителя; 4 – лесопосадка; 5 – водоотводная канава

Экраны состоят из двух слоев: нижнего (два слоя полимерной пленки толщиной по 0,2 мм) и верхнего (грунтополимерный слой толщиной 0,6 мм). Грунто­полимерный слой получают разбрызгиванием разо­гретого до 80°С раствора синтетических жирных кислот по подготовленному слою грунта.

В экологических целях для контроля работы противофильтрационного экрана и качества грунтовых вод в районе шламоотвала бурят скважины для отбора проб воды на химический анализ.

Чтобы предотвратить пыление верхнего подсох­шего слоя шлама и создать естественное ограждение вокруг района шламонакопителя, предусматривают лесополосу из деревьев и кустарника. Во избежание попадания на территорию шламонакопителя домашних животных ее ограждают колючей проволокой на железобетонных столбиках.

Шлам вывозят в шламонакопитель после обработки на станции механического обезвоживания общезаводских очистных сооружений самосвалами с последующим сбросом в шламонакопитель с эстакад и гребня ограждающей насыпи. После заполнения шламонакопителя и устройства верхнего экрана сверху насыпают слой местного песчаного грунта толщиной 0,6 м и по нему слой местного почвенно-растительного грунта толщиной 0,5 м. После выполнения указанных работ площадку шламонакопителя возвращают в сельскохозяйственный оборот.

* обычно выражается в мг на кг почвы.

* Стоимость такого оборудования иногда достигает половины всех затрат на строительство комбината.

контрольная работа

ВОПРОС 2. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ЛИТОСФЕРЫ

Во внутреннем строении Земли выделяют три основных слоя: земную кору, мантию и ядро.

Земная кора располагается в среднем до глубины 35 км (до 5-15 км под океанами и до 35--70 км под континентами). В состав земной коры входят все известные химические элементы. Преобладают О (49,1%), Si (26%), А1 (7,4%), Fe (4,2%), Са (3,3%), Na (2,4%), К (2,4%), Mg (2,4%).

Мантия располагается между земной корой и ядром и распространяется до глубины 2900 км. Здесь преобладают О, Si, Fe, Mg, Ni. Внутри мантии с глубины 50-100 км под океанами и 100-250 км под континентами начинается слой вещества по состоянию, близкому к плавлению, так называемая астеносфера. Земная кора вместе с верхним твердым слоем мантии над астеносферой называется литосферой.

Литосфера - внешняя твердая оболочка земного шара. Это относительно хрупкая оболочка. Она разбита глубинными разломами на крупные блоки - литосферные плиты, которые медленно перемещаются по астеносфере в горизонтальном направлении.

Ядро располагается ниже мантии на глубине от 2900 км до 6371 км. Оно состоит из Fe и Ni.

Литосфера - это каменная оболочка Земли, включающая земную кору мощностью (толщиной) от 6 (под океанами) до 80 км (горные системы). Верхняя часть литосферы в настоящее время подвергается все более возрастающему антропогенному воздействию. Основные значимые составляющие литосферы: почвы, горные породы и их массивы, недра.

Причины нарушения верхних слоев земной коры:

добыча полезных ископаемых;

захоронение бытовых и промышленных отходов;

проведение военных учений и испытаний;

внесение удобрений;

применение пестицидов.

В процессе преобразования литосферы человек извлек 125 млрд. т угля, 32 млрд. т нефти, более 100 млрд. т других полезных ископаемых. Распахано более 1500 млн. га земель, заболочено и засолено 20 млн. га. При этом лишь 1/3 часть всей извлекаемой горной массы вовлекается в оборот, а используется в производстве ~7 % объема добычи. Большая часть отходов не используется и скапливается в отвалах.

Методы защиты литосферы

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.

Антропогенные загрязнения окружающей среды г.Севастополя

Не только вопросы загрязнения атмосферы и гидросферы являются вопросами номер 1 в г. Севастополе. Нередко в газетах, особенно в «Славе Севастополя», можно прочитать заголовки «Балкончик "с видом"... на хлам», «Мы захлебнулись в бытовых отходах...

Влияние автотранспорта на состояние окружающей среды

Влияние автотранспорта на человека и окружающую среду

Вещества, попадающие с выхлопными газами в атмосферный воздух, а затем, оседают на почву. Почвы обладают способностью удерживать и сохранять как атмосферные, так и грунтовые воды...

Влияние скоростного железнодорожного транспорта на окружающую среду

Для колесного подвижного состава используется традиционный рельсовый путь, в который укладывается, как правило, усиленная путевая решетка, а для левитирующего ВСНТ создается специальная путевая структура. При контактном ВСНТ прокладка пути...

Глобальные экологические проблемы современности

Литосферой называют твердую оболочку Земли. Литосфера загрязняется жидкими и твердыми загрязняющими веществами и отходами. Установлено, что ежегодно на одного жителя Земли образуется одна тонна отходов...

Законодательные и иные правовые акты по охране окружающей среды. Средства защиты литосферы

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...

Магнитосфера Земли, ее структура. Комплекс мероприятий снижения шумов. Методы защиты расстоянием, временем от воздействия ЭМИ на биообъекты

Известно, что электромагнитное излучение (ЭМИ) компьютеров, другой бытовой электроники, сотовых телефонов пагубно для здоровья человека. Многие наивно считают...

Методы очистки воздуха с помощью туманоуловителя

Охрана недр. Загрязнение недр и их нерациональное использование отрицательно отражается на состоянии и качестве поверхностных и подземных вод, атмосферы, почвы, растительности и так далее. Становится очевидным...

Экологические проблемы современного мира

Решение проблемы загрязнения воздуха требует согласованных действий на самых разных уровнях. На уровне правительств и международных организаций принимаются различные документы...

Экологическое состояние Черноморского региона

Прибрежная эрозия, включающая смывание берегов, оползни, и т.д., которая может нанести существенный экономический ущерб, характерна, в основном, для западного и северного побережий Черного моряКак возможная причина эрозии земель...

Под экологическим мониторингом следует понимать организованный мониторинг окружающей природной среды, при котором, во-первых, обеспечивается постоянная оценка экологических условий среды обитания человека и биологических объектов (растений...

Экология и экологический мониторинг

Для начала выделим основные виды неионизирующих излучений в таблице №3. Таблица 3 Виды неионизирующих излучений Источники воздействия и характер технологического процесса Характеристика воздействия Электростатические поля Типы...

Для защиты почв, лесных угодий, поверхностных и грунтовых вод от твердых и жидких отходов в настоящее время широко используют сбор и складирование промышленных и бытовых отходов. Свалки и полигоны по переработке и захоронению промышленных отходов стали негативными спутниками больших промышленных городов.

На полигоны принимают: мышьяк содержащие неорганические твердые отходы и шламы; отходы, содержащие свинец, цинк, олово, кадмий, никель, сурьму, висмут, кобальт и их химические соединения, отходы гальванического производства; органические растворители; органически горючие (обтирочные материалы, ветошь, смолы, обрезки пластмасс и др.), нефтепродукты (отходы), радиоактивные отходы. Полигон должен включать фабрику по сжиганию органических и обезвреживанию токсичных отходов. Полигоны должны иметь необходимые санитарно-защитные зоны.

Норма химического загрязнения почв устанавливается по предельно допустимым концентрациям (ПДК) по воде, воздуху и почве.

Радикальным решением проблемы защиты литосферы от промышленных отходов является широкое применение безотходных и малоотходных технологий и производств.

Примером утилизации отходов деревообрабатывающей промышленности с целью производства строительных материалов является:

· производство арболита;

· изготовление шлако-опилочных блоков;

· производство строительных стеновых блоков из горелой земли, цемента и опилок.

34.Основы размещения,проектирования и рекультивации полигонов твердых бытовых отходов (ТБО). В настоящее время объект (свалка, полигон и т. д.) по складированию и захоронению отходов – сложный инженерный комплекс, обеспечивающий безопасность функционирования промышленных и селитебных территорий.

Выбор и обоснование участка под размещение полигона для хранения и переработки отходов является важнейшим этапом проектных работ. Полигоны размещаются за пределами городов и других населенных пунктов, при этом должны быть соблюдены санитарные требования по размещению.

Наиболее благоприятными участками под полигоны для захоронения ТБО принято считать отработанные карьеры, овраги с обеспечением защитных мероприятий.

При проектировании объектов захоронения ТБО необходимо проанализировать возможные сценарии возникновения опасности:

· в ходе эксплуатации;

· в процессе накопления;

· долгосрочные, не предусматриваемые при проектировании.

Все санитарные полигоны подразделяются на следующие типы:

· полигоны ТБО;

· полигоны для опасных отходов;

· полигоны для строительных отходов;

· полигоны для промышленных отходов.

При проектировании полигонов должны быть учтены следующие критерии:

· охрана грунтовых вод;

· управление фильтратом;

· охрана поверхностных вод;

· контроль свалочного газа;

· эксплуатация;

· эффективное использование площади;

· стабильность откосов и склонов массива.

Особое внимание в проекте должно быть обращено на конструирование подстилающего экрана, системы сбора фильтрата, системы сбора свалочного газа; поверхностного покрытия; проведение мониторинга, управление ливневым стоком, обеспечение функционирование вспомогательных служб.

При проектировании полигонов должны быть предусмотрены следующие мероприятия по реабилитации территории, куда должны входить:

· технология закрывания полигона;

· ландшафтные решения;

· активное использование территории населением;

· культурно-историческое значение.

35.Охарактеризуйте сущность технологического проектирования систем ТГВ(ТГВС).Состав и назначение ПОС и ППР. Особенностями теплогазовентиляционных систем является то, что они включают в свой состав устройства, которые работают под давлением выше атмосферного и располагаются на высоте или прокладываются в различных грунтовых средах при пересечении с другими инженерными коммуникациями. Одновременно при прокладке газопроводов, устройстве газорегулирующих систем и их обслуживанием приходится иметь дело с газовоздушными взрывоопасными средами.

Все эти особенности накладывают повышенную ответственность с точки зрения безопасности на рабочих и инженерно-технических работников, которые должны быть подготовленными для безопасной работы в условиях повышенной опасности.

Одним из наиболее важных вопросов для обеспечения безопасности при строительстве ТГВС является правильная организационно-техническая подготовка.

Проекты организации строительства выполняются специализированной проектной организацией по заданию заказчика, а ППР – подрядчиком или генподрядчиком.

В ППР подробно разрабатываются вопросы техники безопасности, где все мероприятия по обеспечению безопасности обосновываются инженерными расчетами на основе норм и правил.

Вопросы безопасности должны быть включены в технологические карты на монтажные и иные работы при устройстве ТГВС. Технологические карты обязательно должны быть составлены на сложные и опасные работы, а также на работы, выполняемые новыми методами.

36.Охарактеризуйте особенности производства земляных работ и работ на высоте.Опр.постоянных опасных зон при этих видах работ. Одним из наиболее важных вопросов для обеспечения безопасности при строительстве ТГВС является правильная организационно-техническая подготовка.

Эта подготовка включает два этапа: организационный и технический.

На стадии организационной подготовки разрабатывается проект организации строительства (ПОС), а на технической – проект производства работ (ППР).

Радиус опасной зоны при работе стрелового крана с учетом отлета груза при обрыве строп равен:

Где r – максимальный вылет стрелы, м;

s – возможный отлет груза, м;

h – высота возможного падения, м;

l – длина ветви стропа, м;

α – угол между вертикалью и ветвью;

a – расстояние от наружного края груза до его центра тяжести, м.

Особое внимание при производстве земляных работ следует обращать на устойчивость к обрушению незакрепленных откосов. Так, угол естественного откоса (φ ) для сухого песка 25…30º, песка влажного – 20º, глины сухой – 45º и глины влажной – 15º. От правильного выбора угла откоса зависит безопасность разработки котлована и работа внутри его.

Исходя из устойчивости грунтов, критическая высота вертикальной стенки без откосов определяется по формуле

H кр = 2C cos φ / ,

где H кр – критическая высота вертикальной стенки;

C – сцепление грунта, т / м 2 ;

– плотность грунта (φ– угол внутреннего трения, который определяют по правилам механики грунтов).

37.Средства обеспечения безопасности при производстве земляных работ.

На стадии организационной подготовки разрабатывается проект организации строительства (ПОС), а на технической – проект производства работ (ППР).

Особое внимание при разработке ППР следует обращать на безопасность производства земляных работ. Это связано с тем, что земляные работы при строительстве теплофикационных систем и газопроводов являются одними из основных.

К земляным работам можно приступать только при наличие ППР с согласованием трасс прокладки трубопроводов с соответствующими организациями.

При устройстве вертикальных стенок котлованов и траншей в слабых грунтах необходимо предусматривать их крепление.

Систему крепления рассчитывают на активное давление грунта. В креплениях распорного типа расчету подлежат доски крепления, стойки и распорки. Распорки рассчитывают на прочность и на устойчивость по правилам строительной механики.

При устройстве вентиляционных систем и при прокладке наружных трубопроводов и при ведении других монтажных работ применяют леса и подмости. Чаще всего для монтажных работ применяют леса на безболтовых соединениях, где к стойкам привариваются трубки, а к ригелям – крюки из круглой стали, загнутые под прямым углом. При таком способе крепления монтаж каждого горизонтального элемента лесов сводится к введению крюков в соответствующие трубки на стоеках до упора.

Чаще всего при строительстве ТГВС применяются подмости передвижные сборно-разборные (ГОСТ 28012 – 89). Это подмости в силу некоторых особенностей используются только внутри помещений при наличии твердого покрытия пола. Во многих случаях при прокладке коммуникаций по стенам используются навесные подмости.

38.Средства обеспечения безопасности при работе на высоте во время строительства и ремонта ТГВС Одним из наиболее важных вопросов для обеспечения безопасности при строительстве ТГВС является правильная организационно-техническая подготовка.Эта подготовка включает два этапа: организационный и технический.

На стадии организационной подготовки разрабатывается проект организации строительства (ПОС), а на технической – проект производства работ (ППР).

Особое внимание в ППР должно быть обращено на определение и ограничение постоянных опасных зон. К этим зонам относятся опасные зоны при работе башенных и стреловых кранов, при монтаже систем вентиляции и газоснабжения, расположенных на высоте. Это связано с возможностью обрыва монтажных строп и отлета груза в сторону при его падении.

При работах, выполняемых на высоте, опасным считается открытый участок, расположенный под зоной производства работ, границы которого определяют по горизонтальной проекции площади производства работ, увеличенной на безопасное расстояние p = 0,3 H, где P – расстояние оси границы горизонтальной проекции, в метрах, а H – высота, на которой производятся работы по монтажу ТГВС.

Чаще всего при строительстве ТГВС применяются подмости передвижные сборно-разборные (ГОСТ 28012 – 89). Навесные подмости предназначаются для работы на высоте. К ним относятся навесные люльки, ГОСТ 27372 – 87.

Подмости на телескопических вышках применяют как для внутренних работ на высоте, так и для ведения наружных монтажных работ, ГОСТ 28347 – 89.

При работе на телескопических вышках монтажники снабжаются предохранительными поясами, которые крепятся к стальному страховочному канату, с использованием ловителей.

39.Охарактеризуйте осн.требования безопасности при работе с ручным электрофицированным устройством. При строительстве и ремонте ТГВС во многих случаях применяются средства малой механизации. К ним относятся: механизированный инструмент – сверлильная машина, электропилы, электроножницы, пневмомолотки, шлифовальные и заточные машины, передвижные компрессоры, клепальные устройства.

Основными требованиями безопасности при эксплуатации ручного электрифицированного инструмента являются:

· исключение возможности нанесения механических травм;

· электробезопасность;

· шумобезопасность;

· вибробезопасность.

Мероприятия, которые обеспечивают безопасность при работе с ручным электрифицированным инструментом изложены в паспортах инструмента и инструкциях по безопасности, составленных на основании СНиП 12 – 03 – 2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство»

40.Назовите осн.причины электротравм при строительстве и ремонте ТГВС.И от каких факторов зависит .Статистика травматизма показывает, что число травм, вызванных действием электрического тока невысока – 1…2 % от общего числа, однако несчастных случаев со смертельным исходом наибольшее. При этом 80 % их приходится на электроустановки с напряжением до 1000 В.

Причинами электротравм (поражение электрическим током организма человека) являются:

· намеренная работа под напряжением;

· ошибочное попадание под напряжение;

· сближение или схлестывание проводов;

· неисправность электрооборудования;

· нарушение охранной зоны высоковольтных линий и транспортировка негабаритных грузов;

· отсутствие или нерегулярность инструктажа;

· отсутствие защитных средств;

· незаконное совмещение профессий.

Внешним проявлением электротравм являются:

· металлизация поверхности кожи на теле человека.

Опасность воздействия тока на человека зависит от таких факторов:

· величина тока (основной фактор);

· длительность действия тока;

· путь тока в теле человека;

· вид и частота тока;

· индивидуальные качества человека.

Наиболее опасным является переменный ток с частотой 50…500 Гц. Человек может самостоятельно освободиться от действия переменного тока величиной 10…15 мА, а при постоянном токе – 20…25 мА. Относительно безопасным для человека считается ток с напряжением 12…36 В.

41.Укажите мероприятия для исключения опасностей поражения человека Эл.током. Статистика травматизма показывает, что число травм, вызванных действием электрического тока невысока – 1…2 % от общего числа, однако несчастных случаев со смертельным исходом наибольшее. При этом 80 % их приходится на электроустановки с напряжением до 1000 В.

· использованием организационных и технических мероприятий.

42.Пути и способы обеспечения безопасности в электроустановках. Особое внимание при обеспечении электробезопасности на строительной площадке следует обращать при работе с временной электропроводкой, которая должна выполняться изолированным электропроводом и подвешиваться на тросе по прочным опорам на высоте не ниже 2,5 м над рабочим местом, 3,5 м над проходами и 6,0 м над проездами. Переносные светильники на строительной площадке запитываются напряжением не выше 42 В, а на сырых участках, котлах, колодцах, металлических резервуарах и т. п. – не выше 12 В.

Для исключения опасности поражения человека электрическим током при замыкании неисправных и плохо заизолированных токоведущих частей электрооборудования на землю, применяется защитное заземление.

Сущность защитного заземления заключается в том, чтобы уменьшить напряжение на корпусе электрооборудования при замыкание на него тока.

В трехфазных сетях с заземленной нейтралью с напряжением до 1000 В устраивают защитное зануление. Следует отметить, что оно не обеспечивает надежной защиты.

Если невозможно выполнить заземление оборудования (мерзлые, скальные грунты) в дополнение к защитному занулению применяют защитное отключение, сущность которого заключается в быстром автоматическом отключении поврежденного участка электрической сети при однофазном замыкании токоведущих частей на корпус.

Электробезопасность электроустановок может быть обеспечена несколькими путями:

· конструированием безопасных и надежных электроустановок;

· обеспечением защиты техническими средствами;