Тема: «Екологічні проблеми зберігання та утилізації відходів»

ФРАГМЕНТ ЛЕКЦІЙНОГО ЗАНЯТТЯ З ОКРЕМИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ ПРОДУКТИВНИХ МЕТОДІВ НАВЧАННЯ

Тема: «Екологічні проблеми зберігання та утилізації відходів»

Екологічна небезпечність відходів перетворила їх на небезпечний фактор забруднення навколишнього середовища. Відходами називають залишки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, інших виробів чи продуктів, які утворилися в процесі виробництва чи споживання, а також товари (продукція), які втратили свої споживчі властивості. Відходи бувають твердими, рідкими та газоподібними. Також розрізняють відходи: комунальні (побутові), виробничого споживання, промислові, сільськогосподарські та будівельні. У цілому відходи є неоднорідними за хімічним складом, складними багатокомпонентними сумішами речовин, які мають різні фізико-хімічні і фізико-механічні властивості.

До небезпечних відходів відносять відходи, які містять у своєму складі речовини, що мають такі небезпечні властивості, як токсичність, вибухонебезпечність, інфекційність, пожежонебезпечність тощо. Небезпечними є екотоксичні відходи з ефектом біо-акумуляції, здатні до небезпечних перетворень під час збереження. Найбільшу небезпеку для людини та біоти становлять небезпечні відходи, які містять хімічні речовини І і II класу токсичності. Це відходи, до окладу яких входять радіоактивні ізотопи, діоксини, пестициди, бенз(а)пірен, фурани, хлоровані біфеніли, миш'як.

Структуру проблемної лекції «Екологічні проблеми зберігання та утилізації відходів» представлена на рис. 1.

Зупинимо свою увагу на суті вказаних компонентів проблемної лекції.

Вихідні дані для постановки проблеми щодо екологічних проблем зберігання та утилізації відходів.

Утворення відходів: це одна з найбільш гострих суспільних проблем області. З кожним роком накопичення відходів збільшується, виникають несанкціоновані звалища, не вирішується проблема поводження з небезпечними відходами. За даними обласного управління статистики протягом 2016 року підприємствами Житомирської області утворено 673,2 тис.тонн відходів І-IVкласів небезпеки, основна частина утворених відходів (671,8 тис.тонн або 99,8% загального обсягу) - відходи IV класу небезпеки.

В основному це відходи виробництва продуктів харчових та напоїв, відходи видобування корисних копалин, відходи виробництва продукції лісового господарства та лісозаготівлі та відходи виробництва продукції сільського господарства та мисливства.

Відходи І класу небезпеки склали 0,1 тис.тонн, ІІ класу- 0,3 тис.тонн, ІІІ класу-1,0 тис.тонн. Основна частина утворених відходів - це відходи, що містять ртуть, свинець та їх сполуки, відходи, що містять відпрацьовані та непридатні до використання мінеральні масла, у тому числі масляні фільтри, відпрацьовані автомобільні шини, агресивні розчини та відходи пестицидів і агрохімікатів непридатних чи заборонених до використання.

Рис. 1. Структурна побудова проблемної лекції  «Екологічні проблеми зберігання та утилізації відходів»

Утворення відходів зосереджено переважно у місцях, де розміщені промислові підприємства, які є джерелами їх утворення. Найбільше небезпечних відходів утворено на підприємствах міста Житомира, Малинського та Володар-Волинського району.

Серйозною проблемою в питаннях поводження з відходами є приведення в безпечний екологічний стан міських звалищ побутових відходів. Полігон побутових відходів у самому Житомирі експлуатується понад 30 років і є найбільшим в області за об’ємом накопичення. Щорічно на ньому накопичується близько 300 тис. куб. м побутових відходів. На сьогодні можливості полігону вичерпані. Звалища відходів в містах Бердичеві, Новоград-Волинському, Коростишеві, Малині експлуатуються з порушенням екологічних та санітарних вимог, не дотримуються технологічні вимоги складування відходів, відсутні спостережні свердловини за змінами у стані підземних вод, не дотримані розміри санітарно- захисних зон.

Тож доцільним є вирішення питання будівництва заводів з сортування та переробки відходів, а також використання багатьох можливих відходів, як вторинної сировини.

Отже, є проблема: зберігання та утилізації відходів .

Розміщення відходів потребує вилучення значних площ землі, а транспортування і зберігання ускладнюється та стає важким тягарем для народного господарства. Найбільш токсичні відходи потребують спеціальних заходів щодо їх знешкодження і повної ізоляції.

Існуючі способи знешкодження, утилізації та поховання токсичних відходів поділяються на три групи:

- термічні: вогневий; рідкофазне окиснення; газифікація; піроліз; плазмовий;

- хімічні: фізико-хімічна переробка (коагуляція, адсорбція, екстракція, флотація, йонування, електрохімія); хімічне очищення (нейтралізація, окиснення); мембранні методи; електрохімічні;

- іммобілізація: компактування; локалізація; депонування.

Актуальною проблемою населених пунктів є утилізація комунальних відходів. Вони поділяються на комунальні стоки і тверді залишки. Найбільший вплив на навколишнє середовище чинять комунальні відходи у великих містах. Вважається, що в середньому на одного жителя за рік накопичується 250 кг твердого сміття (у США - 715 кг, у Швеції - 480 кг, у Москві -270 кг). До складу твердих комунальних відходів входять: папір, картон (37%); кухонні відходи (30,6%); дерево (1,9%); шкіра і резина (0,5%); текстиль (5,4%); штучні органічні матеріали, головним чином, поліетилен (5,2%); кістки (1,1%); скло (3,7%); кераміка, камінь (0,8%) та інші (9,7%).

Частка комунальних відходів у країнах Європи становить 6% загального обсягу відходів. У житловому фонді міст та селищ міського типу України щорічно накопичується близько 40 млн. м3 сміття.

В Україні практикується планово-регулярне вивезення сміття. Найчастіше відходи вивозять на спеціальні полігони - сміттєзвалища, де вони піддаються анаеробній деградації. Цей метод утилізації відходів є традиційним і на 65% дешевший від інших способів їх переробки. В Україні існує більше 3500 сміттєзвалищ, площа яких складає 180 тис. га. Екологічний вплив на навколишнє середовище сміттєзвалищ повязаний з тим, що значна їх частина не підготовлена для виконання своїх функцій, нерідко виникають стихійні звалища. До сміттєзвалищ часто потрапляють небезпечні речовини, що є неприпустимим з погляду екологічної безпеки.

У розвинених країнах основним методом утилізації комунальних відходів є механізовані термічні методи переробки на спеціальних заводах із попереднім їх сортуванням. Сортування проводиться з метою вилучення зі сміття корисних компонентів для повторного використання. В Україні невелика частина твердих побутових відходів знешкоджується на сміттєспалювальних заводах. Значне навантаження цих підприємств і відсутність попереднього сортування відходів призводить до значних порушень технологічного режиму. У поєднанні з недостатньо ефективними системами очищення димових газів це створює умови для забруднення повітря, у тому числі високотоксичними і канцерогенними речовинами. Певні проблеми існують і з утилізацією та захороненням золи і шлаків сміттєспалювального виробництва.

На думку багатьох учених, найбільш перспективними методами утилізації твердих комунальних відходів після їх сортування є біотехнічні методи. У деяких країнах на міських звалищах обладнані спеціальні установки для отримання і використання біогазу, який утворюється у відходах внаслідок мікробіологічних процесів.

Концентрація промислових підприємств створює ще одну проблему - накопичення промислових відходів. У розвинених країнах на 1 жителя утворюється 400-600 кг промислових відходів, а з урахуванням відходів найбільших галузей цей показник становить 4-6 тонн. Високими є і темпи приросту обсягів відходів на душу населення. Цей показник для промислових відходів складає 4-6% на рік.

Основними джерелами промислових відходів в Україні є: сталеплавильне виробництво, виробництво мінеральних добрив, титано-магнієве виробництво, енергетика, глиноземні шлами, гальванічні виробництва, коксохімічне виробництво та залізо- і марганцеворудне виробництво. До промислових відходів відносять шлами, недогарки, шлаки, відходи текстилю, відпрацьовані мастила і нафтопродукти, золу, пил, дими, аерозолі, смоли тощо.

Багаторічна енергетично-сировинна спеціалізація та низький технологічний рівень промисловості України поставили її в ряд країн з чи не найбільшим абсолютним обсягом утворення і накопичення промислових відходів. Щороку в поверхневих сховищах складується понад 1,5 млрд. тонн твердих відходів. Загальний обсяг їх накопичення на території України за мінімальними оцінками досягає 23-25 млрд. тонн, із них близько 2% належать до категорії високотоксичних. Площа земель, зайнята відходами, становить близько 130 тис. га. На квадратний кілометр площі їх припадає понад 41 тис. тонн, а на одного жителя - 480 тонн.

На території України розміщено 2754 полігони із загальним обсягом близько 2500 млн. м3 для зберігання промислових відходів. 63% цих полігонів з різних причин не відповідають санітарно-гігієнічним вимогам (ненадійна гідроізоляція, не дотримується санітарно-захисна зона, відсутні належні шляхи під'їзду). Багато полігонів мають відхилення від проекту.

Кількість накопичених, не придатних для використання пестицидів в окремих областях України досягає 1-2 тис. тонн. Існує 119 державних сховищ і більше ніж 4700 складів, де накопичено до 22 тис. тонн пестицидів, що є небезпечними відходами і підлягають знищенню. Тривале зберігання в результаті хімічних реакцій викликало виникнення нових хімічних сумішей з нез'ясованими властивостями і характеристиками. Процес накопичення не придатних для використання пестицидів триває, і ця ситуація може вважати надзвичайною.

Аналіз матеріалів санітарно-епідеміологічної служби свідчить не тільки про майже стовідсоткове порушення норм та санітарних правил на сховищах підприємств, де зберігаються токсичні відходи, також і про відсутність на місцях нормативно-технічної документації і конкретних рекомендацій щодо поводження з токсичними відходами. Не існує також даних щодо стану середовища і ризику для здоров'я населення в районах сховищ, а звідси - відсутні заходи щодо попередження токсичної дії відходів.

Розглядаючи відходи, слід розрізняти каналізаційні відходи, що є відпрацьованим біологічно активним мулом, частинками текстилю, паперу, піском тощо.

Підвищену небезпеку для навколишнього середовища становлять відходи великих тваринницьких комплексів. До 70% цих відходів використовуються як органічне добриво, а інша частина надходить в поверхневі і підземні води, забруднюючи їх, роблячи не придатними для питного водопостачання без застосування складних енергоємних технологій знешкодження і очищення води.

Використовуючи мережу Internet та відповідну літературу учні мають знайти та записати шляхи вирішення даної прблеми.

Виникає запитання: що необхідно зробити для поліпшення ситуації із зберіганням та утилізацією відходів?

Значне поліпшення екологічної ситуації в Житомирської області, як і в Україні в цілому, стане можливим за умов наявності належного фінансування для впровадження природоохоронних заходів, посилення авторитету та утвердження на європейському рівні екологічного права, а також відповідальності органів місцевого самоврядування та кожного громадянина за прийняття екологічно виважених рішень в їх повсякденних практичних діях.

Країна може забезпечити перехід до сталого розвитку лише шляхом ефективного використання всіх видів ресурсів, структурно- технологічної модернізації виробництва, використання творчого потенціалу суспільства для розбудови і процвітання держави. Для цього необхідно вдосконалювати на регіональному та місцевому рівнях систему екологічного моніторингу, державного контролю, державного обліку, екологічного аудиту, а також застосовувати ті статистичні підходи, які визнані на міжнародному рівні. Тобто саме екологічний розвиток регіонів є найбільш важливим в концепції становлення сталого розвитку країни.

Потрібно, в першу чергу, набагато ширше використовувати їх як вторинну сировину. Переробка відходів має певні переваги. Це дає можливість не тільки відчутно зменшити забруднення, але й істотно знизити витрати на основне виробництво. З позиції екологізації переробки відходів виводити відходи з виробничого циклу і викидати їх нераціонально за двома причинами:по-перше, ми, цим самим, виводимо з виробничого процесу продукт, який містить у собі деяку кількість коштовних компонентів; по-друге, забруднюємо навколишнє природне середовище, ускладнюючи екологічну ситуацію в районі діяльності підприємства.

 Способів регенерації існує багато, але принциповими є три.

 Перший напрямок полягає в поверненні відходів у той самий виробничий процес, з якого вони були отримані.

 Другий напрямок регенерації відходів – це використання їх в інших виробничих процесах.

 Третій напрямок регенерації відходів – це використання їх (після видалення потрібних компонентів) у вигляді сировини для інших виробництв із метою одержання продуктів тривалого використання. Іноді відходи можуть бути використані як матеріал для усунення наслідків техногенної ерозії земної поверхні.

 Проблема утилізації відходів виробництва викликає з кожним роком усе більший інтерес. З одного боку, це пов’язано з виснаженням деяких видів природних ресурсів, з іншого боку – із природоохоронним аспектом, а також можливістю одержання продукції з меншими витратами.

 Достатньо ефективним є компостування відходів. Воно полягає в природному біологічному розкладанні (перегниванні) органічної речовини в присутності повітря. Кінцевий продукт – гумусоподібна речовина, яку можна використовувати як органічне добриво.

 Також потрібно ширше використовувати новітні технології.

 Висновок. В сучасних умовах людина виступає для біосфери фактором регуляції її стану. Господарська діяльність людини істотно змінила цілий ряд процесів у біосфері, у тому числі і біохімічний кругообіг та міграцію багатьох елементів, її енергетичний баланс.

Зараз відбувається кількісна та якісна перебудова всієї біосфери. До певного рівня вона здатна до самостійної регуляції, але існує межа, коли вона вже не спроможна підтримувати рівновагу. Саме тоді починаються незворотні процеси, які призводять до екологічних катастроф. Людство саме сьогодні вже зіткнулося з багатьма екологічними проблемами, які носять глобальний характер.

Виробнича діяльність людини повинна кардинально змінювати свою основу. Нова економічна модернізація повинна орієнтуватися на створення виробництв, які не будуть руйнувати рівноважний стан біосфери та гармонійно вписуватися в її біохімічні цикли.

Подолання екологічної кризи тільки технічними засобами в сучасних умовах вже неможливо. Тим більше неможливе підтримання стану рівноваги, якщо суспільство не буду змінювати само себе, свою духовність, а буде спиратися тільки на технічні рішення.

Тому на людство чекає важкий процес сумісного перетворення природи і суспільства, причому вирішальне значення в його тривалості матиме формування цивілізації, яка відповідає новим потребам людини, узгодженим з новими реаліями навколишнього природного середовища.