ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА
Характеристика современной экологической обстановки
На ранних этапах развития человеческого общества антропогенное воздействие на природу было незначительным. Загрязнение окружающей среды вызывалось в большей степени естественными природными процессами: извержением вулканов, землетрясениями, лесными пожарами и другими природными катаклизмами. Подобные явления проходили без каких-либо серьезных последствий для развития жизни на Земле.
На пороге третьего тысячелетия в результате научно-технической революции произошел качественный скачок в развитии производительных сил, который привел к возникновению проблем, от решения которых зависит выживание человека как биологического вида.
Многие используемые и в наше время технологии сохраняются без принципиальных изменений в течение многих десятилетий, а многократное увеличение объемов производства промышленной продукции сделало образующиеся при этом отходы опасными для окружающей среды.
Рост численности населения на земном шаре, увеличение его плотности привели к невиданному ранее росту объемов образования сельскохозяйственных и бытовых отходов. Серьезнейший ущерб окружающей среде наносит транспорт, являющийся источником огромного количества газообразных, жидких и твердых отходов.
Большое количество отходов промышленного, сельскохозяйственного и бытового происхождения нарушило равновесие, при котором природа успешно справлялась с переработкой отходов с помощью бактерий, воды, воздуха и солнечного света.
Экологические катастрофы создают кризисные ситуации для всего человечества. Противоречия между развитием человеческого общества и ограниченными ресурсами среды, возможностями ее саморегенерации становятся все более существенными, долговременными и труднопреодолимыми.
В связи с создавшейся ситуацией необходимо коренное изменение отношения общества к природопользованию. Регулирование использования природных ресурсов осложняется еще и противоречием между сегодняшними потребностями общества и проблемами будущих поколений. Решая сегодняшние задачи, общество использует природные ресурсы в ущерб будущим поколениям. Развитие современного общества входит в противоречие с выживанием будущих поколений.
Производственная деятельность человека связана с использованием разнообразных природных ресурсов, которое сопровождается изменением их состояния и объемов. Снижение их качества и (или) уменьшение их количества - реальный фактор современности.
Подсчитано, что на производство промышленной продукции расходуется всего 1/3 потребляемых сырьевых ресурсов, а 2/3 утрачивается в виде побочных продуктов и отходов. На технические нужды ежегодно расходуется из атмосферы 6 млрд. т кислорода, что составляет 12% от того количества, которое вырабатывается биосферой планеты.
Ежегодно промышленные предприятия всех стран мира выбрасывают в атмосферу:
TOC o "1-3" h z Диоксид углерода, млрд. т......................................... 20
Оксид углерода, млн. т................................................ 200
Диоксид серы, млн. т.................................................. 200
Оксиды азота, млн. т................................................... 50
Фреоны, млн. т........................................................... 1,0
Свинец, млн. т............................................................ 0,4
Пыль, млн. т................................................................ 250
Зола, млн. т.................................................................. 200
В общем виде воздействие человека на биосферу определяется следующими факторами:
1. Синтезом множества (более 10 млн.) веществ, отсутствующих в природе и обладающих качествами, не свойственными природным соединениям.
2. Строительством широкой сети газо- и нефтепроводов, других транспортных артерий и массовым транспортированием разнообразного сырья из районов добычи в районы переработки, сопровождающимся его рассеиванием и расширением регионов загрязнения.
3. Развитием энергетики, использующей для выработки энергии углеводородное сырье, при сжигании которого выделяются в большом количестве загрязняющие биосферу вещества.
4. Освоением методов проведения управляемых ядерных реакций, приведшим к широкому использованию радиоактивных материалов и загрязнению ими биосферы.
5. Развитием транспорта, при эксплуатации которого выделяется большое количество токсичных отходов.
6. Интенсификацией сельскохозяйственного производства, сопровождающейся использованием на полях удобрений, гербицидов и пестицидов.
7. Расширением металлургической, целлюлозно-бумажной, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности, производящих в массовом количестве химически активные отходы производства.
По мению специалистов, антропогенное загрязнение атмосферы является причиной таких заболеваний человека, как бронхит, астма, аллергия, рак и др., а в обозримом будущем оно может оказать влияние на генетические процессы многих видов.
Важнейшей проблемой стала угроза возникновения парникового эффекта вследствие загрязнения атмосферы диоксидом углерода, образующимся в процессе сжигания углеродсодержащего топлива: угля, бензина, природного газа, дров и т. д. По различным оценкам специалистов, опасный порог содержания диоксида углерода в атмосфере (0,045%) будет достигнут к 2030 либо к 2050 г., что приведет к возникновению парникового эффекта в 2050 или в 2090 г. соответственно. В начале XX в. содержание диоксида углерода в атмосфере составляло 0,03%. При удвоении его содержания температура атмосферы поднимется на 2 - 4 °С в среднем (со значительными отклонениями), что приведет к подъему уровня мирового океана на 1 м.
Загрязнения, поступающие в атмосферу, возвращаются на Землю с осадками и попадают в водоемы и почву. Наряду с этим реки, озера и моря загрязняются сточными водами промышленных и сельскохозяйственных предприятий.
Вода - самый важный строительный материал любого живого организма. Вместе с тем вода - незаменимый технологический материал для промышленного производства; например, для выплавки 1 т стали требуется более 100 т воды. Человечество ежегодно расходует 7-8 млрд. т минеральных ресурсов, а такое же количество воды расходуется ежедневно.
Объемы неконтролируемого сброса загрязненных промышленными стоками вод в реки и закрытые водоемы составляют 600 - 700 млрд. м3 в год. Это привело к тому, что водные ресурсы во многих странах стали остродефицитными. А ведь еще не так давно человечество рассматривало гидросферу как неисчерпаемый источник ресурсов.
Одними из главных загрязнителей гидросферы стали нефтепродукты. В результате аварий судов, промывки резервуаров танкеров, утечек нефти при добыче ее в шельфовой зоне ежегодно в воды океана попадает 12-15 млн. т нефти.
Нефтяная пленка приводит к гибели морских животных, нарушает процессы фотосинтеза и выделения кислорода, в результате чего происходит нарушение газо - и влагообмена между атмосферой и гидросферой.
Огромную нагрузку в результате деятельности человека испытывает и литосфера. Практически все полезные ископаемые вместе с содержащими их породами извлекаются из недр земли. Кроме того, подземная среда используется для строительства (размещение производств, прокладка коммуникаций, создание хранилищ и т. д.). Поверхностные накопители промышленных и бытовых отходов, а также сточных вод в результате несоблюдения правил складирования и захоронения отходов наносят большой ущерб флоре и фауне этих регионов, влияя на динамическое равновесие биосферы.
Накапливание токсичных веществ приводит к постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Любое загрязнение литосферы твердыми отходами может вызвать загрязнение подземных вод.
Таким образом, антропогенное воздействие на природу приводит к возникновению следующих проблем, связанных с загрязнением окружающей среды:
1. Изменение климата вследствие поступления в атмосферу техногенного тепла, диоксида углерода и аэрозолей.
2. Биологические последствия загрязнения биосферы радиоактивными веществами, тяжелыми металлами, новыми химическими продуктами и другими вредными веществами.
3. Биологические последствия, связанные с загрязнением мирового океана речными стоками, морским транспортом и продуктами техногенного происхождения.
Возможно, мы стоим на пороге очередного важного эволюционного события, которое определит развитие жизни на Земле: дальнейшее ухудшение состояния биосферы может привести к вымиранию большинства видов, если мы не научимся контролировать свои потребности и не сохраним существующую экологическую СИстему, в которой будет соблюдаться равновесие между всеми обитающими на Земле видами. Необходимо сделать выбор: либо создать условия для сохранения экологической системы, либо в ближайшие 50 лет мы можем стать очевидцами и участниками катастрофы.
Экологический кризис, переживаемый человечеством в конце XX - начале XXI вв., требует критического пересмотра ценностей научно-технической революции и определения приоритетных задач общественного развития.
Необходимо, чтобы природоохранная деятельность стояла наряду со зравоохранением на первом месте в ряду приоритетов политики государства. Соблюдение сформулированного акад. Н. Н. Моисеевым "экологического императива" общественного развития необходимо для выживания нации. Не решая эффективно экологические проблемы, мы разрушаем природный, а значит, продовольственный, сырьевой и в целом экономический потенциал общества.
Разрешение противоречий между производительными силами и производственными отношениями является основой устойчивого развития человеческого общества и создания совместимой с развитием окружающей среды материально-технической базы общества. В качестве одного из приоритетов необходимо особо выделить стремление к достижению качественно новой экологической культуры человечества, адекватной современной ситуации и направленной на перерастание ее в устойчивые нормы общественного, коллективного и индивидуального поведения.
В нашей стране экологическая ситуация является одной из самых неблагополучных среди промышленно развитых стран. Достаточно отметить, что 16% территории нашей страны, где проживают 50 - 70 млн. человек, признано зоной экологического бедствия. Около 10% городов имеют высокий уровень загрязнения основных природных сред, причем среди них все города, включая Москву и Санкт-Петербург, с населением больше 1 млн. человек. Все города страны относятся к территориям с "очень высоким" и "наиболее высоким" экологическим неблагополучием. Острая экологическая ситуация в 1998 г. была зафиксирована в 60% городов с населением 0,5 - 1,0 млн. жителей. В стране продолжается интенсивное загрязнение атмосферы, гидросферы и литосферы.
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу только от стационарных источников в 1998 г. составили в России 18,7 млн. т. Среднегодовые уровни загрязнения атмосферного воздуха более чем в 200 городах и поселках превышают санитарные гигиенические нормы. 30 млн. человек в нашей стране проживают в городах, где средние за 1998 г. концентрации взвешенных частиц и диоксида азота в атмосфере в 10 раз превысили предельно-допустимые концентрации.
Несмотря на то что в связи с кризисной ситуацией в экономике и падением промышленного производства в последние годы происходит снижение потребления воды, объем сброса загрязненных сточных вод не изменяется. В поверхностные водные объекты в 1998 г. было сброшено 22 млрд. м сточных вод. Качество воды в большинстве водных объектов страны не соответствует нормативным требованиям. Например, ресурсы экологически чистой воды в Волжском бассейне составляют не более 3% общих ресурсов поверхностных вод.
Острой, требующей незамедлительного решения является проблема экологически безопасного управления отходами производства и потребления. Несмотря на некоторое снижение объемов образования промышленных отходов, произошедшее в последние годы за счет сокращения промышленного производства, уровень их отрицательного воздействия на окружающую среду и качество жизни продолжает увеличиваться. Это является следствием сокращения объемов утилизации отходов и увеличения объемов их захоронения, причем в большинстве случаев на несанкционированных свалках, не имеющих должного инженерного обустройства.
В стране продолжается рост площади земель, загрязненных отходами промышленных предприятий, под складирование которых занято более 250 тыс. га. В 1998 г. органами Госкомэкологии выявлено 16,3 тыс. несанкционированных свалок отходов, занимающих площадь 32,9 тыс. га. В этом же году в стране образовалось более 107 млн. т токсичных отходов, из которых 39,4 тыс. т были направлены на захоронение. На учтенных свалках накоплено 65 млрд. т твердых отходов, а на самих предприятиях - более 1,7 млрд. т токсичных отходов. Основной прирост объемов накопленных токсичных отходов происходит за счет наиболее токсичных отходов I класса опасности, поскольку их утилизация является наиболее дорогостоящей.
Серьезный ущерб окружающей среде на урбанизированных территориях с большой плотностью населения, где проживает 107,5 млн. человек, причиняют крупные промышленные аварии, ежегодное количество которых за три года (1996 - 1998 гг.) в среднем составляет 250. Растет число аварий и катастроф с негативными экологическими последствиями на магистральных, внутрипро - мысловых и промышленных трубопроводах.
Крупнейшим загрязнителем окружающей среды является автотранспорт, численность которого в стране постоянно растет и в 1998 г. составила 23,7 млн. единиц. Выбросы от автотранспортных средств в 1998 г. составили более 11,8 млн. т загрязняющих веществ. Доля автотранспорта в выбросах всех видов транспорта составила 91 %.
Состояние земель Российской Федерации, находящихся в сфере хозяйственной деятельности, оценивается как неудовлетворительное. По данным государственного учета на 1.01.1999 г. в стране зарегистрировано 1186,3 тыс. га нарушенных земель. Более 50 млн. га земель России подвержено процессам опустынивания. Проблема загрязнения земель в результате хозяйственной деятельности, по мнению специалистов-экологов, является приоритетной на значительной части территории страны.
Ускоряющиеся темпы антропогенной трансформации природных экосистем ведут к уменьшению запасов растительных ресурсов, исчезновению многих видов растений, обеднению биологического разнообразия, дальнейшему ухудшению экологической обстановки.
По сравнению с 1980 г. рождаемость в России упала с 2,2 до 1,28 млн. человек (на 42%) в год. Только в 1998 г. естественная убыль населения составила 705 тыс. человек. Превышение смертности над рождаемостью происходит в 77 субъектах Федерации, население которых составляет 92% от населения всей страны. Скорость и интенсивность процесса депопуляции является характерной для военного времени.
При бездумном расхищении потенциала, дарованного нам природой, мы находимся в состоянии хронического сырьевого и топливно-энергетического дефицита, особенно обострившегося в последнее время. Анализ показывает, что в России имеются гигантские резервы ресурсосбережения: наша страна потребляет на единицу валового внутреннего продукта (ВВП) нефти - на 36%, угля - на 56%, газа - на 42%, стали - на 138% больше, чем США.
Ресурсоемкость единицы ВВП в России почти в два раза выше, чем в США, и примерно в четыре раза выше, чем в Западной Европе. Это означает, что в общее загрязнение окружающей среды Россия вносит примерно такой же вклад, как США и Западная Европа, значительно уступая им по объему ВВП. Отсюда справедливое беспокойство мирового сообщества по поводу экологической ситуации в России.
За последние 15 лет в индустриально развитом мире совершилась настоящая революция в ресурсосбережении и были достигнуты значительные успехи в снижении уровня загрязнения окружающей среды. В России, к сожалению, положение в области ресурсосбережения практически не изменилось, а экологическая ситуация заметно ухудшилась. Следует признать, что определенную роль в ресурсорасточительности нашего хозяйства в какой-то мере играет богатство природных недр страны, малая зависимость России от импорта сырья и энергоносителей.
Необходимо наведение элементарного порядка в хранении, перемещении и использовании сырья и энергии, а также стимулирование создания новой ресурсосберегающей техники и технологии. Важную роль должны сыграть структурные сдвиги в экономике и рециклирование большинства промышленных материалов.
Особо тяжелая экологическая обстановка сложилась в Москве. В настоящее время Московский регион стал одним из крупнейших урбанизированных регионов мира. Здесь на 0,3% территории России проживает 10% населения. Рост Москвы как крупнейшего промышленного центра обусловил возникновение сложных экологических проблем. Анализ всех аспектов экологического состояния городской среды показывает, что город находится в критической экологической ситуации. За последние годы заболеваемость органов дыхания у детей увеличилась на 20%, количество гормональных иммунных расстройств - на 24%, постоянно растет число врожденных уродств, по которым Москва держит первое место в стране.
Правительством Москвы проводится значительная работа по улучшению экологической обстановки в городе. В Москве действуют несколько федеральных, отраслевых и городских экологических программ, имеются экологические разделы во всех научно-технических программах, принятых городом.
Московским городским комитетом охраны окружающей среды совместно с другими департаментами правительства, специалистами институтов проанализированы различные аспекты экологических проблем города и подготовлена Комплексная экологическая программа, утвержденная постановлением правительства Москвы. Ведется строительство и реконструкция заводов по обезвреживанию и утилизации твердых бытовых отходов; много внимания уделяется дорожному строительству и правильной организации дорожного движения.
Однако этих мер при сложившейся ситуации недостаточно, и пока они не привели к качественному изменению экологической обстановки в городе.
Наиболее неблагоприятным экологическим фактором в Москве является загрязнение воздуха. Без уменьшения загрязнения воздуха, в первую очередь от стремительно нарастающего количества автотранспорта, невозможно улучшить экологическую обстановку в городе.
Москва сбрасывает 10% всех сточных вод России. Водопотреб - ление в городе на душу населения - самое большое в мире.
Одна из самых злободневных проблем города - промышленные и бытовые отходы. В городе отсутствует индустрия их переработки. Площадь, занимаемая в черте города несанкционированными свалками, оценивается в 900 га, в ближайшем Подмосковье - в несколько тысяч гектаров. Особенно острой проблемой является отсутствие в городе предприятий по сбору и обезвреживанию токсичных промышленных отходов. Сегодня, как бы ни была законопослушна администрация московского предприятия, как бы она ни хотела сдать на переработку токсичные отходы, сделать этого она не может. Поэтому сотни тонн растворов, жидкостей, отработанных масел, лаков и красок и т. п., включая сильнодействующие ядовитые вещества, в конце концов попадают в гидро - и литосферу.