Вплив промислових відходів на довкілля

         Окрему групу відходів складають промислові відходи підприємств оборонної галузі, серед яких частка небезпечних відходів є найбільшою. На даний час за програмою Тасіс розробляється проект регіонального управління такими виходами, стратегія якого передбачає: мінімізацію утворення внутрішньоцехових та позацехових відходів підприємства на місці їх виникнення; максимізацію використання (рецикляції) відходів, які все ж таки утворилися на підприємстві; екологічно безпечну одробку та видалення тієї частки відходів, які неможливо використати (розміщення на полігонах, спалювання тощо). Важливими заходами є розділення відходів за їх властивостями, наближення місць обробки і рецикляції до місць їх утворення з метою зменшення перевезень, уникнення переведення твердих відходів у рідину. Визначена генеральна мета розв'язання проблеми промислових відходів полягає у створенні екологічно безпечних, ресурсозберігаючих, маловідходних виробництв і територіально-виробничих, маловідходних виробництв і територіально-виробничих комплексів різного рівня (промвузол, місто, район тощо), де відходи одних виробництв повністю чи частково будуть сировиною для інших, тобто каскадної схеми виробництв.

        Однією з важливих ланок у запобіганні забрудненню навколишнього середовища є санітарна охорона грунту. Донедавна санітарна охорона грунту зводилась в основному до заходів зі збирання, вивозу, утилізації та знешкодження твердих та рідких нечистот і відходів господарсько-промислової та побутової природи. Розвиток промисловості, транспорту, інтенсифікація сільськогосподарського виробництва зумовили появу інших, якісно відмінних від попередніх, джерел забруднення грунту, а також інших об'єктів навколишнього середовища (атмосферного повітря, водних джерел тощо).

        Протягом останніх років у нашій країні та за її межами деякою мірою вивчені процеси забруднення грунту пестицидами, промисловими відходами та викидами, патогенними мікроорганізмами, отримано чимало важливих даних. Ситуація із забрудненням територій погіршилася після Чорнобильської катастрофи 1986 р. Радіонуклідами в Україні забруднено понад 4,0 млн. га земель, у тому числі 3,1 млн. га ріллі. З використання вилучено 119 тис. га сільськогосподарських угідь, у тому числі 65 тис. га ріллі. Унаслідок аварії на Чорнобильській АЕС від радіоактивного забруднення постраждали територія і люди багатьох областей України, але особливо це відчутно в Київській, Житомирській, Чернігівській, Черкаській, Рівенській, Вінницькій, Волинській областях. Усього було викинуто понад 50 МКі радіоактивності, що становить приблизно(за оцінками МАГАТЕ) 3,5% кількості радіонуклідів у реакторі на час аварії. Тепер основний внесок у радіоактивне забруднення мають цезій-137 (рис. 1.1) і цезій-134.

Рисунок 1.1 – Забруднення території України цезієм-137

     Загальна площа територій України з рівнем забруднення цезієм-137 від 1 до 5 Кі/км² перевищує 3316 тис. га, від 5 до 15 Кі/км² становлять 235 тис. га, від 15 до 40 Кі/км² – 74 тис. га, понад 40 Кі/км² – 68 тис. га. На цих територіях проживає 1480,4 тис. мешканців, у тому числі: на територіях з рівнем від 1 до 5 Кі/км² – 1227,3 тис., від 5 до 15 Кі/км² – 204,2 тис., від 15 до 40 Кі/км² – 29,7 тис., понад 40 Кі/км² – 19,2 тис. У 150 населених пунктах середня щільність цезію в грунтах перевищує 5 Кі/км², серед них у 22-15 Кі/км². Високий рівень забруднення стронцієм-90 (понад 3 Кі/км²) та плутонієм-239 (понад 0,1 Кі/км²) зафіксовано, в основному, в межах 30-кілометрової зони ЧАЕС, хоча є відомості про окремі “плями” цих радіонуклідів і за її межами. Так, широка хімізація сільського господарства вже призвела до значного забруднення грунту низкою персистентних у навколишньому середовищі пестицидних препаратів. Це насамперед стосується хлорорганічних сполук (ДДТ, ГХЦГ та ін.) металовмісних пестицидів.. Грунти є основним чинником збереження та акумуляції в природі стійких у навколишньому середовищі токсичних сполук. Останні можуть брати участь у кругообігу речовин у природі, надходячи з грунту в рослини, підземні води, відкриті водоймища, а з рибою, водою та рослинами – до організму тварин і людей.

     Перехід тваринництва на промислову основу, розвиток промисловості, яка базується на продукції сільськогосподарського виробництва, зумовили виникнення нової проблеми, а саме – вивезення відходів, відведення стічних вод та їх знешкодження. Присутність в угноєному грунті здатних до розмноження мікроорганізмів може бути шкідливою для людини. Бактеріальні, паразитарні та вірусні захворювання можуть виникати і поширюватися внаслідок стікання або просочування рідкого гною, побутових стічних вод на поверхню води або фільтрації їх у водні пласти. Через грунт можуть поширюватися збудники холери, сальмонельозу, бактеріальної дизентерії та амебіазу, черевного тифу, паратифу, деякі зоонози, такі, як сибірка, лептоспіроз, правець, ботулізм, збудники газової гангрени та ін. З метою охорони поверхневих водних джерел побутові та промислові стічні води та їх осадки використовують у сільському господарстві для зрошення та удобрення культур. Уже накопичений деякий досвід у цій галузі свідчить, що такі заходи можна проводити тільки за умови дотримання низки суворих гігієнічних вимог. Промислові викиди в атмосферу також є суттєвим джерелом забруднення грунту токсичними речовинами. Навколо металургійних, хімічних та інших заводів виникають широкі зони (інколи до десятка кілометрів), грунт яких інтенсивно забруднюється важкими металами, сполуками сірки тощо.

     Незадовільне збирання, вивезення та знешкодження рідких і твердих відходів господарської та промислової діяльності людини в кінцевому наслідку зумовлює появу штучних геохімічних провінцій, грунт яких значно забруднений хімічними речовинами.[1]

2 ОСНОВНІ МЕТОДИ ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

        Під методами захисту НПС розуміють комплекс технологічних, технічних і організаційних заходів спрямованих на зниження або повне виключення антропогенного забруднення біосфери. Універсальних методів звичайно не існує, тому радикально вирішити проблему забруднення НПС на сьогоднішній технічній стадії розвитку людства неможливо (пригадайте рівень споживання ресурсів і кількість відходів, масштаби впливу на НПС). Отже, лише поєднання декількох раціонально підібраних і науково обґрунтованих заходів в кожному конкретному випадку може привести до бажаних ефектів, результатів по захисту (охороні) НПС.[4] 
  

2.1 Класифікація методів захисту навколишнього середовища

  Вважаючи, що проблема захисту біосфери вимагає одночасного вирішення задач медико-біологічного, гігієнічного, екологічного характеру, комплексного планування містобудівництва і ін., будь-яких універсальних методів, що вирішують цю проблему, у нинішніх умовах не існує. Метод, що дасть позитивні результати в одних умовах, може не дати задовільних результатів в інших умовах. Найбільш ефективним, звичайно, виявляється поєднання декількох методів раціонально підібраних до того або іншого конкретного випадку.

  Захист довкілля є складовою частиною концепції стійкого розвитку людського суспільства, що означає тривалий безперервний розвиток, що забезпечує потреби людей, що нині живуть, без збитку задоволенню потреб майбутніх поколінь.    

  Концепція стійкого розвитку не зможе реалізуватися, якщо не будуть розроблені конкретні програми дій з відвертання забруднення навколишнього середовища, що включають також організаційні, технічні і технологічні розробки по розвитку ресурсо-, енергозбережних і маловідхідних технологій, зниженню газових викидів і рідинних скидань, переробки і утилізації господарських відходів, зменшенню енергетичної дії на довкілля, удосконаленню і використанню засобів захисту довкілля.

 Організаційно-технічні методи  охорони довкілля можна умовно  розділити на активні і пасивні  методи. Активні методи захисту  довкілля є технологічними рішеннями  по створенню ресурсозберігаючих і маловідхідних технологій. Пасивні методи захисту довкілля діляться на дві підгрупи: 1) раціональне розміщення джерел забруднення; 2) локалізація джерел забруднення.

Раціональне розміщення припускає територіальне раціональне  розміщення об'єктів економіки, що знижує навантаження на довкілля, а локалізація  по суті є флегматизацією джерел забруднень і засобом зниження їх викидів.

Локалізація досягається  застосуванням різних технологій для охорони довкілля, технічних систем і пристроїв. У основі багатьох технологій лежать фізичні і хімічні перетворення. У фізичних процесах змінюються лише форма, розміри, агрегатний стан і інші фізичні властивості речовин. Їх будова і хімічний склад зберігаються. Фізичні процеси домінують при дробленні, подрібненні корисних копалини, в різних способах обробки металів тиском, при сушці і в інших аналогічних випадках.

Хімічні процеси змінюють фізичні властивості початкової сировини і його хімічний склад. З їх допомогою отримують метали, спирти, добрива, цукру і тому подібне, які в чистому вигляді в сировині не є присутніми. Хімічні процеси є основою виробництва в металургії, хімічній промисловості, промисловості будівельних матеріалів, целюлозно- паперовій промисловості і у безлічі інших галузей народного господарства. Хімічні явища в технологічних процесах частенько отримують розвиток під впливом зовнішніх умов(тиск, об'єм, температура і так далі), в яких реалізується процес. При цьому мають місце нестехіометричні перетворення одних речовин на інші, зміна їх поверхневих, міжфазних властивостей і ряд інших явищ змішаного(фізичного і хімічного) характеру. Сукупність взаємозв'язаних хімічних і фізичних процесів, що відбуваються в матеріальній субстанції, дістала назву фізико-хімічних, пограничних між фізичними і хімічними.

 Фізико- хімічні процеси  широко застосовуються у збагаченні  корисних копалини, металургії, технологіях  основних хімічних виробництв, органічному  синтезі, енергетиці, але особливо в природоохоронних технологіях (запалі- і газоуловлювачі, очищенні стічних вод та ін.). Специфічну групу складають біохімічні процеси - хімічні перетворення, що протікають за участю суб'єктів живої природи. Біохімічні процеси складають основу життєдіяльності усіх живих організмів рослинного і тваринного світу. Продуктом біотехнологічних перетворень, що протікають за участю мікроорганізмів, є речовини неживої природи. У теоретичних основах технології захисту довкілля, що базуються на загальних законах фізичної і колоїдної хімії, термодинаміки, гидрои аеродинаміки, вивчається фізико-хімічна суть основних процесів екобіозахисних технологій. Такий системний підхід до захисних процесів дозволяє зробити узагальнення по теорії таких процесів, застосувати до них єдиний методологічний підхід.

Залежно від основних закономірностей, що характеризують протікання охоронних процесів, останні підрозділяють на наступні групи:

 - механічні;

- гідромеханічні;

- масообмінні,

- хімічні;

- фізико-хімічні; 

 - теплові процеси;

  - біохімічні;

 - процеси, ускладнені хімічною реакцією.

У окрему групу виділені процеси захисту від енергетичних дій, відображення, що в основному базуються на принципах, і поглинання надмірної енергії основних технологічних процесів природокористування.

До механічних процесів, основою яких є механічна дія  на тверді і аморфні матеріали, відносять  подрібнення(дроблення), сортування(класифікація), пресування і змішування сипких матеріалів. Рушійною силою цих процесів є сили механічного тиску або відцентрова сила.

До гідромеханічних процесів, основою яких є гідростатична або гідромеханічна дія на середовище і матеріали, відносять перемішування, відстоювання (осадження), фільтрування, центрифугування. Рушійною силою цих процесів є гідростатичний тиск або відцентрова сила.

До масообмінних (дифузійних) процесів, в яких велику роль разом з теплопередачею грає перехід речовини з однієї фази в іншу за рахунок дифузії, відносять абсорбцію, адсорбцію, десорбцію, екстрагування, ректифікацію, сушку і кристалізацію. Рушійною силою цих процесів є різниця концентрацій перехідної речовини у взаємодіючих фазах.

Хімічні процеси, що протікають зі зміною фізичних властивостей і  хімічного складу початкових речовин, характеризуються перетворенням одних  речовин на інші, зміною їх поверхневих і між фазних властивостей. До цих процесів можна віднести процеси нейтралізації, окислення і відновлення. Рушійною силою хімічних процесів є різниця хімічних(термодинамічних) потенціалів.

 Фізико-хімічні процеси  характеризуються взаємозв'язаною сукупністю хімічних і фізичних процесів. До фізико-хімічних процесів розділення, основою яких є фізико-хімічні перетворення речовин, можна віднести коагуляцію і флокуляцию, флотацію, іонний обмін, зворотний осмос і ультрафільтрацію, дезодорацію і дегазацію, електрохімічні методи, зокрема, електричне очищення газів. Рушійною силою цих процесів є різниця фізичних і термодинамічних потенціалів компонентів, що розділяються, на межах фаз.

 До теплових процесів, основою яких є зміна теплового  стану взаємодіючих середовищ, відносять нагрівання, охолодження, випарювання і конденсацію. Рушійною силою цих процесів є різниця температур (термічних потенціалів) взаємодіючих середовищ.