Радиоактивные отходы и экологические проблемы

Микробы не «приспособились» к новым производственным технологиям: они не могут уничтожать пластические материалы, синтетическую резину, алюминиевые  упаковки и множество других твёрдых  отходов современной цивилизации. Поэтому отходы накапливаются и их уничтожение -  одна из важнейших проблем, решение которой может привести к изменениям в межотраслевых связях промышленности.

В настоящее время, как  и в древние времена, существует два основных способа уничтожения твёрдых отходов – сжигание и вывоз за пределы населённого пункта.  В США, Западной Европе и Японии около 90% твёрдых отходов вывозится за черту города, 10% сжигается. Несмотря на современные средства, этот метод тоже имеет свои недостатки: при уничтожении отходов  происходит значительное загрязнение воздуха.

Специалисты пришли к  выводу, что понятие природных  источников несёт в себе известную  долю условности. Так, в составе морской  воды содержится 96,5% воды (остальная  часть – это соли и различные минералы), и всё-таки во многих районах земного шара морскую воду считают потенциальным источником питьевой воды. Её уже используют как питьевую воду в некоторых районах Аравийского полуострова, в США, Африке, Австралии, на восточном берегу Каспийского моря. В тоже время канализационная вода городов содержит до 99,8% чистой воды, но считается самой загрязнённой и непригодной для питья, однако такую воду можно повторно использовать. Следовательно, человек должен внимательно изучать саму природу, где действует целый ряд биологических систем, восстанавливающих природные циклы, например круговорот воды.

В последнее время  для отходов начали строить трубопроводы, по которым отходы  поступают  на специальные фабрики и там  перерабатываются.

Твёрдые отходы перерабатывают несколькими методами: биотермическим путём утилизации их в сельском хозяйстве и механической обработкой.

Коммунальные отходы можно подразделить на бытовые, канцелярские, ремёсел и промышленности [4]. Их состав:

-    бумага (упаковочная,  канцелярская)    40-50% (из них 2% -картон)

• газеты и журналы                                    15-20%
• пищевые отходы                                      8-20%
• стекло и бутылки                                     10-12%
• металлы                                                     4-8%
• пластик                                                      4-8%
• текстиль, кожа, резина                             2-6%
• прочие материалы                                    1-2%

Из приведенных данных можно  сделать вывод: что 2/3 отходов бытового назначения можно использовать в качестве вторичного сырья. Считая,  что 80% всех отходов можно переработать или превратить в энергию. При этом значительную часть несгораемых материалов, таких, как сталь, алюминий, медь,  стекло, можно повторно использовать. Но чтобы полностью воплотить идею цикличности и безотходного производства, необходимы совместные усилия биологов, инженеров, социологов, экологов.

В Австрии создана  так называемая биржа по отходам, куда поступают данные о видах, объёмах, местах складирования и ценах на отходы с каждого отдельного склада, что значительно облегчает для потребителя поиск необходимого вида сырья. Специалисты предложили по аналогии с «австрийской» биржевой системой организовать систему в рамках ООН, чтобы охватить ею практически все страны мира.

Однако существуют определённые экономические трудности по повторному использованию дешёвых синтетических  материалов в связи с тем, что  увеличиваются расходы на их сбор, сортировку общей массы отходов  и переработку. Во  многих случаях легче их просто уничтожить, чем снова восстанавливать.

Долговечность является ценнейшим свойством каждого  материала. Между тем, когда встаёт вопрос о полимерах, которые десятилетиями  не разлагаются, уже возникает противоположная  проблема – что же, в конце концов, с ними делать? Куда же девать различные виды упаковок, коробки из-под порошков, пакеты молочные и из-под соков, упаковки  для пива и т.д.? Целые горы этих предметов загрязняют не только сушу, но и море.

Там где образуются скопления  пластических масс, как правило, увеличивается количество бактерий, а в воде повышается концентрация хлорных бифенилов и других веществ, вредных для организма. Всё это угрожает обитателям моря и человеку.

Полимеры не могут  уничтожаться микробами, т.к. их молекулы соединены в длинные молекулярные цепочки. Специалисты считают, что решить проблему пластиковых отходов можно, прежде всего с помощью процесса выделения кислорода из воздуха при солнечном свете. В этих условиях высокомолекулярные цепи разрушаются, приводя к разрушению (разложению) полимеров. Но обычно для придания стойкости искусственным материалам в них добавляют различные стабилизаторы. Следовательно, встаёт вопрос, чтобы и по технологии производства стабилизаторы использовать в меньшей мере.

В настоящее время из отходов пластмасс  в некоторых странах получают строительные материалы. Эти отходы смешивают с осадком, который скапливается в бассейнах очистки сточных вод, и разливают в специальные ёмкости. Таким способом получают кирпич, который оказывается твёрже бетонных блоков.

Японские специалисты  нашли способ переработки полипропилена  в жидкое топливо: из 10т. полимера получают 10тыс. литров дешевого топлива.

Некоторые учёные считают, что отходы сами по себе не представляют опасности для человека, т.к. живая  природа обладает огромными защитными возможностями. Хорошо известна, например, способность естественных водоёмов к самоочищению. Органические вещества, поступающие в реки (а это могут быть листья с растущих по берегам деревьев, коммунальные отходы, частично промышленные воды), являются отличной питательной средой для бактерий, которые их разлагают и абсорбируют. Но способность реки к саморегуляции не безгранична. Если на всём протяжении реки в неё сливаются отработанные воды многочисленных промышленных предприятий, то никакие бактерии не в состоянии справится с отходами. Важно и то, какие вещества находятся в сточных водах: если в реку сбрасывают кислоты и фенолы, то гибнут даже бактерии, а мёртвая река вообще не в состоянии  сама очищаться.

Не следует забывать и о колоссальной способности живой природы к приспосабливанию. Эволюция создала самые различные формы жизни. Существуют  бактерии, которые могут жить даже в концентрированных растворах кислот. Вероятно, через несколько тысяч лет появятся и такие микроорганизмы, которые будут буквально процветать в самых отравленных водах, нейтрализуя их.

Практика показала, что  вторичное использование отходов  требует меньше энергии. Например, на получение металла из металлолома  требуется на 75% меньше энергии, чем  на  производство металла из железной руды; на переработку старой бумаги идёт на 70% меньше энергии, чем на первичное производство. Поэтому переработка отходов сберегает огромные ресурсы энергии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3  РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ  И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ

   ПРОБЛЕМЫ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

 

 

Когда человек овладел  энергией атомного ядра, он получил  в придачу и «пепел» атомных  станций.

Радиоактивные отходы в  отличие от других промышленных отходов  не могут уничтожаться обычными методами. Самая опасная их часть – радиоактивные изотопы не теряют своих свойств ни при сгорании, ни при химической обработке.

Известный способ защиты от радиоактивных веществ – контроль за ядерными отходами, их концентрация в небольших и хорошо изолированных  ёмкостях, где изолированные радиоактивные  вещества постепенно теряют свои свойства и перестают быть опасными. Рабочие атомной промышленности называют этот способ «вечным захоронением».

Без преувеличения можно  сказать, что радиоактивные отходы – одна из важнейших проблем атомной  энергетики.

По оценке экспертов ООН, в 2000 году все мировые тепловые электростанции, работающие на угле, мазуте и природном газе, будут выбрасывать в атмосферу миллионы тонн сернистого газа и пепла, что может привести к глобальному загрязнению воздуха. Это в 10 раз превосходит среднедневную допустимую концентрацию сернистого газа. Правда, методы обезвреживания и утилизации отходов постоянно совершенствуются, но на это требуются огромные средства. Расчёт показывает, что если бы к 2000 году все электрические станции работали бы на атомном топливе, то загрязнённость воздуха составила бы только тысячную часть  от допустимых норм радиоактивности.

И всё-таки в процессе производства атомной энергии может  возникнуть чрезмерная радиоактивность  окружающей среды, чаще всего наблюдаемая  при различных авариях на АЭС. Так, в апреле 1986г. случилась трагедия ХХ века. На Чернобыльской АЭС на 4-ом энергоблоке произошла авария, в результате которой возникла радиация в сотни раз превышающая допустимые нормы.

Народному хозяйству  Украины, а на тот момент СССР, был нанесен  огромный материальный ущерб. До сих пор ведутся работы по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС. Зона в радиусе 30км. названа «зоной отчуждения», в которой опасно для жизни находится не только человеку, но и всем живым организмам.

И всё-таки мы можем сказать, что АЭС для жизни людей  более безопасны, чем другие типы тепловых станций. При их эксплуатации соблюдаются строгие нормы предосторожности. Но остаётся «термическое»  загрязнение  биосферы. У тепловых станций 85% теплоты  теряется с водой, используемой для охлаждения станций, а 15% уходит в атмосферу. В атомных станциях вся теплота поступает в воду. Во многих странах запрещено сбрасывать радиоактивные отходы, как на поверхность земли, так и под землю, в моря и океаны. Но некоторые страны систематически сбрасывают радиоактивные отходы в прибрежную зону морей и океанов, в реки, считая, что вода может их разложить. На специальных станциях такая вода проходит очистку всеми методами: физическими, механическими, химическими. При этом концентрация радиоактивных веществ снижается до определённой санитарной нормы. Необходимо на всех стадиях выдерживать технологический процесс по упрощению ядерной энергии и захоронению  радиоактивных отходов, только в таком случае не повторится печальный опыт, произошедший на Чернобыльской АЭС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4  ЗЕЛЁНЫЙ ПОКРОВ ЗЕМЛИ

 

 

За последние 200 лет  человек уничтожил значительную часть лесного покрова Земли. Из-за нерациональной организации сельского  хозяйства деградировало 2 млрд. гектар земли, т.е. площадь, которая в 2 раза больше территории Европы. В настоящее время в Бразилии ¾ всех земель подвержено эрозии, которая безжалостно уничтожает плодородный верхний слой почвы. Размыв верхнего слоя почвы происходит быстро, а для его восстановления требуются громадные усилия. Чтобы создать слой почвы толщиной 20см, требуется 1500-7400 лет, т.к. в среднем за 100 лет образуется  от 0,5 до 2см поверхностного слоя. В то же время эрозия может разрушить такой слой за 10-25 лет, а иногда это могут сделать ливень, наводнение (как недавно в Западной Украине), сильный ветер или землетрясение.

Каждый год водные потоки выносят  с полей тысячи тонн земли, содержащей азот, фосфор, калий, кальций, серу и  другие вещества, которые вносятся в почву в виде удобрений и пестицидов, поэтому урожаи на землях, «захваченных» эрозией, в 3-4 раза меньше обычного. За последние 100 лет из-за [5] эрозии деградировало около 24% обрабатываемых площадей мира, а вследствие хищнического отношения к лесу около 45% территории США оказалось подвергнуто эрозии.

Эрозией охвачены значительные участки  территории Южной Украины, Донбасса и южно-уральских степей, где леса были на значительных площадях уничтожены ещё в XVIII и XIX веках. В Китае эрозия ежегодно уносит 2,5 млн.т. плодородных земель из-за неумелого выпаса скота, уничтожения лесов.

По проекту немецкого инженера Тулии (1817-1874) проводились работы по регулированию верхнего течения  Рейна. Были перекрыты участки, где  Рейн меандрировал, после чего река потекла по выправленному, но достаточно узкому руслу. Считали, что вмешательство человека принесёт пользу: скорость воды увеличилась, были получены новые плодородные земли, река стала судоходной. Последствия принятых мер сказались значительно позже. Увеличение скорости воды способствовало размыванию русла, уменьшились запасы подземных вод, пересохли источники, стали засыхать деревья. Колючие кустарники повсеместно распространились в долине верхнего Рейна, которая некогда была «цветущим садом».

Человек осушает болота, но непродуманная мелиорация вызывает засуху. Следовательно, осушая болота, следует помнить одновременно о возможном недостатке воды в будущем.

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.  Б. Китанович – «Планета  и цивилизация в опасности», 240с., 

     Москва, 1985г.

2. Д.П. Никитин – «Научно-технический прогресс, природа и человек», М., 1977г.
3. Е.К. Фёдоров – «Экологический кризис и социальный прогресс», М., 1987г.
4. Milasin N, Svabic A. – “Sekundarne sirouine is otrada”.,1988, №6.
5. Sullien M. – “L’homme et la nature”, Hacbeffe, 1965.