Вред наносимый мусором окружающей среды

С каждым годом проблема твердых бытовых отходов становится все более серьезной. В России ежегодно образуется около 130 млн. м3 твердых бытовых отходов. Из этого количества промышленной переработке подвергается не более 3%, остальное вывозится на свалки и полигоны для захоронения. Утилизируемые отходы представляют собой серьезный источник загрязнения, однако при правильной организации управления отходами они могут являться неиссякаемым источником ресурсов.

К сожалению, пока 90% отходов подвергаются захоронению (депонированию) на полигонах, хотя это связано с транспортными расходами и отчуждением больших территорий. Кроме того, эти полигоны зачастую не соответствуют элементарным санитарно-гигиеническим требованиям и являются вторичными источниками загрязнения окружающей среды.

Мусор слой за слоем компактно укладывается. Некоторые западные фирмы предлагают прессовать мусор в брикеты или измельчать его, при этом он уменьшается в объеме в три раза. После каждого рабочего дня весь привезенный за день мусор покрывается слоем грунта, чтобы исключить неприятные запахи, предотвратить размножение насекомых, грызунов, а также, чтобы мусор не раздувало ветром. После заполнения могильника он опять же покрывается слоем водонепроницаемого материала, чтобы исключить попадание внутрь поверхностных вод. Затем насыпается слой плодородной почвы, высаживаются деревья и другая растительность и, может быть, через некоторое время все и забудут, что тут была свалка.

Подобная методика захоронения твердых отходов, возможно, и позволит избежать экологических проблем, но с точностью сказать это вряд ли кто-то сможет. Такие мусорные полигоны появились не более 20-30 лет назад, а когда ученые приступили к раскопке старых полигонов, они обнаружили, что 80 % пищевых отходов, попавших на полигон, не разложилось. Иногда удавалось прочитать откопанную на свалке газету 30-летней давности. Отсутствие контакта отходов с воздухом и водой приводит к затруднению разложения отходов, и они превращаются в своеобразную “бомбу замедленного действия”. Никто не знает, за какое время мусор полностью разложится и к каким последствиям это может привести. Немаловажно, что такое избавление от мусора требует довольно значительных финансовых затрат. По некоторым подсчетам, на современном мусорном полигоне на одну тонну мусора расходуется более 100 долларов .

Но если от обычных отходов еще можно избавиться путем депонирования то, например некоторые виды медицинских отходов подлежат только термической переработке, поскольку они представляют опасность, связанную с риском инфекционного заражения или распространения инфекций.

Находясь на открытых площадках, под воздействием атмосферного воздуха, солнца и осадков, вредные вещества размываются и проникают в землю, в почву и подземные бассейны вод, грунтовые воды. В результате различных физико-химических и биологических процессов на свалках происходит постоянное выделение газов. Например, из-за анаэробного разложения находящихся внутри свалок органических веществ образуются горючие газы, в основном, метан. Образование газов не контролируется. Они постоянно поступают в атмосферу, могут воспламеняться самостоятельно либо в результате несанкционированного воздействия человека (порой в результате умышленного поджога с целью увеличения вместимости). Отметим, что выделяющиеся на свалках газы, в частности метан, относятся к газам, создающим сильный парниковый эффект.

Отходы на свалках медленно, но постоянно сгорают - тлеют. Как известно, тление представляет собой фазу сжигания, характеризуемую наибольшим образованием стойких органических загрязнителей. В некоторых случаях происходит умышленное сжигание отходов с целью сокращения объема и эксплуатационных расходов, а также для увеличения срока эксплуатации свалок.

В состав отходов, поступающих на местные свалки (накопители) входят: стекло, керамика, ткань, кожа, пакеты из-под различных напитков. Часто бумага, картон, пластики, полимерные (порой галогенизированные) материалы. Кроме того: пищевые отходы, нетоксичные промышленные отходы, моющие средства, медные провода, строительный мусор, включающий строительные материалы, упаковочные материалы, дерево, асфальт, краски и растворители.

При сжигании любого органического мусора (растения, кости и др.) при достаточно высокой температуре и достаточном количестве кислорода должны образовываться: водяной пар, углекислый газ, окислы азота (в небольших количествах, из-за содержания азота в белках и нуклеиновых кислотах).

Однако даже при небольшой влажности мусора температура резко понижается. Например, при сжигании кучи прошлогодних листьев и травы горит лишь верхняя часть кучи, в то время как нижняя тлеет. Получается, что верх мусорной кучи горит, а средняя и нижняя части кучи тлеют, дымят и при недостаточном количестве кислорода, выделяя в атмосферу множество опасных для здоровья человека веществ.

При сжигании прошлогодней листвы в воздух поступает большое количество вредных веществ и соединений, в том числе таких чрезвычайно опасных для здоровья человека, как бензапирен, формальдегид, и соединения тяжелых металлов, которые обладают канцерогенной активностью, влияют на частоту онкологических заболеваний, и поражают центральную нервную систему.

Когда в огонь попадает уличный мусор и бытовые отходы, содержащие, как правило, полиэтиленовые пакеты, пластиковые бутылки, этикетки, обертки и даже изношенные шины, кроме вышеперечисленных веществ, образуются ещё и суперэкотоксиканты - полихлорированные бифенилы и диоксины.

Бифенилы, обладая сравнительно невысокой острой токсичностью, быстро всасываются в кровь и накопляются в организме. Неблагоприятные эффекты могут проявляться при относительно низких уровнях воздействия при длительном их поступлении в организм человека.

Диоксины - это политропный яд, поражающий практически все органы и системы организма, способный вызвать иммунодефицит, усилить эффект других канцерогенов. При достижении определенного уровня накопления диоксинов в организме происходят опасные генетические изменения, последствия которых для генофонда населения, растительного и животного мира непредсказуемы.

Основным компонентом дыма является угарный газ, или монооксид углерода (СО). Причем концентрация СО при сжигании бытового мусора может быть равнозначна концентрации на улице областного центра с интенсивным движением.

Как известно угарный газ (СО) крайне химически активное и опасное для человека соединение. Максимально-разовая ПДК (предельно-допустимая концентрация) для оксида углерода для атмосферного воздуха населенных мест - 5 мг/м3, среднесуточная норма - 3 мг/м3, в рабочей зоне необходим постоянный контроль за содержанием СО в воздухе, ПДК в рабочей зоне составляет 20 мг/м3. Отмечено, что СО, очень легко связываясь с гемоглобином крови, блокирует доставку кислорода к тканям, вследствие чего наступает отравление.

Кроме того, в туманные дни костры создают своего рода "смог", (микрочастицы, выделяющиеся при неполном сгорании мусора, связываются с водяными парами) вредный для организма человека. Чем мельче частица, тем быстрее она проникает в легкие и соответственно больший вред может нанести. При сжигании тонны растительных отходов, открытым способом, в атмосферу выделяется более 9 килограммов подобных частиц... Даже при сжигании простой целлюлозы (природного полимера) выделяются полициклические соединения, обладающие очевидно мутагенным и канцерогенным эффектами. Наиболее заметными для человека являются "ирританты" - раздражающие вещества, которые наиболее опасны для людей с ОРЗ, астмой, хроническим бронхитом. Ирританты раздражают нервные окончания в бронхах, вызывая удушье.

Одними из наиболее мощнейших ирритантов являются уксусная кислота (СН3СООН) и акролеин (СН2СНСНО), выделяющиеся при горении костра. Именно из-за них краснеют и слезятся глаза, бывают мучительные приступы кашля. Но самыми опасными из продуктов открытого горения органических отходов, являются ПАУ (полиароматические углеводороды) к ним относят бензапирены (С20Н12), ПДК состав которых для населенных мест должны составлять не более 0,1мкг/100м3, причем принадлежат они к наивысшему - I классу опасности, и обладают наибольшей по сравнению с другими родственными веществами канцерогенностью. К ПАУ относят и бензантрацены, также канцерогенные, бензофторантрацены и инденопирены.

Учеными доказано, что в дыму костра, содержится в 350 раз (!) больше бензапиренов, чем в сигаретном дыму (содержащем 70 частей вредных частиц на миллион)...

Однако наиболее вредным дым костра бывает, когда в него попадают отходы ПВХ (поливинилхлорида - СН2-СНCl-СН2-СНCl-СН2-СНCl-) - это отходы пластмасс, линолеума, кожзаменитель, оплетка электрического кабеля, пластмассовые игрушки, упаковка, парниковая пленка и др.

Как правило, эти отходы сгорают в пламени костра при температуре не более 1100 градусов, причем большинство из них именно тлеет в костре, при самой "приемлемой" для образования диоксинов температуре в 850-900 градусов. Причем, как показали исследования, при сжигании ПВХ, (вспомните про парниковую пленку), при температуре в 600 градусов, при отсутствии воздуха (в небольшой куче мусора или на большой свалке именно так и происходит) создаются "идеальные" условия для возникновения таких наиболее опасных токсичных веществ как ДИОКСИНЫ (CnHnClnO2). Диоксины известны своим сильным токсическим воздействием, практически на все органы жизнедеятельности человека. Кроме того, при этих условиях в атмосферу выделяется еще и карбонилхлорид (COCl2), известный нам как фосген, применявшийся в годы первой мировой войны как химическое оружие.

Крайне опасно сжигать всевозможные пленки, синтетические материалы (поролон, используемый для набивки матрацев, диванов, кресел, изготовления ковриков, пенопласт) при сгорании которых выделяются цианиды (CN), являющиеся причиной множества смертельных случаев во время бытовых пожаров. В кострах в большинстве случаев из-за недостатка кислорода цианиды не разрушаются, попадая в окружающую среду. При низких температурах горения (ниже 600 градусов) полиуретановые пены (полиуретан [-OCNH(CH2)6NHCOO (CH2)4O-]n) не выделяют цианидов, но образуют плотный, желтого цвета удушающий дым, содержащий изоцианаты, включая сильнейший аллерген и раздражитель диизоцианат толуола (CONCH3(CH2)6NCO). В 1984 г. в Бхопале (Индия) в результате утечки метилизоцианата на заводе американской транснациональной компании "Юнион Карбайд" произошла самая крупная в истории химической промышленности авария, унесшая 3 тысячи жизней и приведшая к отравлению более 200 тысяч человек. Метилизоцианат оказывает влияние на кожу, глаза, желудочно-кишечный тракт.

При горении полиэтилена: (-CH2-СH2-CH2-), полистирола: (С6Н5-СН-СН2-), полипропилена: (CH2=CH-CH3), самых распространенных бутылок, для напитков из полиэтилентерефталата: (HOCH2CH2O[OCC6H4COOCH2 CH2O]n-1 OCC6H4COOH), при высокой температуре вредных веществ в атмосферу почти не выделяется - они просто сгорают, превращаясь в углекислый газ и водяной пар. Но, как правило, температура костра бывает для этого недостаточной, так что в атмосферу попадают канцерогенные ароматические углеводороды, акролеин и др.

Когда же в огонь попадают обломки фанеры, ДВП, ДСП, содержащие фенолформальдегидные смолы (фенолформальдегид - С6Н5OHCH2OH), в атмосферу выделяются цианиды и формальдегид (НСОН). При сжигании древесины, окрашенной краской, содержащей соединения свинца, эти соединения попадают в организм через легкие.

• Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн.т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы, и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.
• Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн.т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65 % от общемирового выброса.
• Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 11 км. от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.
• Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе с другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.
• Окислы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн.т. в год.
• Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.
• Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на 1 т. передельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг. сернистого газа и 14,5 кг пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.

Аэрозольное загрязнение атмосферы

Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет 1-5 мкм. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб.км. пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей. Сведения о некоторых источниках техногенной пыли приведены ниже:

Факторы окружающей среды, оказывающие влияние на распространенность некоторых классов и групп болезней

Франсуа Рамада 1981 год «Основы прикладной экологии» приводит такое определение « Загрязнение неблагоприятное изменение окружающей среды, которое целиком или частично является результатом человеческой деятельности, прямо или косвенно меняет распределение приходящей энергии, уровни радиации, физико-химические свойства окружающей среды и условия существования живых существ. Эти изменения могут влиять на человека прямо или косвенно, через сельскохозяйственные ресурсы, через воду или другие биологические продукты. Они также могут воздействовать на человека, ухудшая физические свойства предметов находящихся в его собственности, условия отдыха на природе и обезображивая её саму».

Влияние на почву

Поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов, ухудшают плодородие почвы.

Вместе с загрязняющими веществами, часто в почву попадают болезнетворные бактерии, яйца гельминтов и другие вредные организмы.

В фекальных остатках могут быть возбудители тифа, дизентерии, туберкулёза, полиемиэлита. Некоторые болезнетворные бактерии могут долгое время сохраняться в почве и даже размножаться- это возбудители столбняка (до12 лет), газовой гангрены.

Некоторые гельминты могут сохраняться в почве до 7-8 лет, а в Средней Азии до 15 лет, яйца власоглавов-1-3 года.

Из почвы токсичные вещества и яйца гельминтов могут попасть в органы животных и человека, вызывая тяжёлые заболевания и даже смерть.

Несанкционированные свалки мусора являются главной причиной распространения клещей. Теперь случаи нападения клещей в Карелии отмечаются в Муезерском районе и Костомукше, чего ранее не наблюдалось.

Негативное отношение к технологии заводского сжигания мусора

«Зелёные» категорически возражают против навязываемых технологий заводского сжигания мусора. Специалисты, отстаивающие безопасные способы обезвреживания отходов, свидетельствуют, что Швеция, Финляндия и Норвегия отказываются от технологий сжигания, переходя на компостирование для восстановления почвенных экосистем. Думаю, что именно поэтому мало кому известная шведская фирма предлагает нам использовать устаревший опыт...

Подобные опасные технологии, даже если декларируется соблюдение «всех природоохранных норм» при их использовании, противопоказаны по нескольким причинам. Во-первых, у нас отсутствует закон о сжигании отходов. Во-вторых, у нас не существует экологической культуры обращения с отходами, поэтому на предлагаемом производстве в топку будет попадать то, что категорически не должно туда попадать. В-третьих, наши общественные организации отстранены от обсуждения предлагаемой технологии мусоросжигания, что равносильно отсутствию независимого контроля. Наконец, у нас хорошая память, и мы помним, что после обязательного изучения состава городского мусора, нам обещали не сжигание, а сортировку и повторное его использование.

Мусоросжигающий завод — это «помойка на небе». Большего сказать нельзя. Ну, разве ещё то, что технологии сжигания отходов — наиболее дорогостоящий способ их обезвреживания из всех известных и применяемых».

«Мы хотим развеять миф о том, что технология сжигания отходов наиболее перспективна. В печи мусоросжигательного завода бытовые отходы становятся, конечно, менее видимыми, но гораздо более опасными для здоровья. После сжигания высокотоксичную золу все равно придется захоранивать, но уже на специальных полигонах для токсичных отходов».

Опыт Европы

Каждый год в Евросоюзе образуется астрономическое количество отходов: 1,8 миллиарда тонн, примерно четыре тонны на каждого жителя. И именно поэтому обращение с мусором стало одной из проблем, решаемых на государственном и надгосударственном уровнях.

По данным Европейского экологического Агентства (eea.eu.int), бытовой мусор (так называемый «муниципальный») составляет 14% всех отходов.

Бытовые отходы рассматриваются как серьезная проблема ещё и потому, что в Европе производится всё больше и больше упаковки, а это — одна из главных составляющих бытового мусора. Только за четыре года, с 1997 по 2001, производство упаковки в Евросоюзе возросло на 7% — и это несмотря на пристальное внимание к проблеме отходов общественности и властей. При этом самое большое количество упаковки в год на душу населения производится в Ирландии и Франции (210 кг), а самое меньшее — в Финляндии (около 100 кг).

«Шведский город Умео отапливается благодаря сжигаемому мусору. А к 2008 году шведы вообще собираются отказаться от использования атомных электростанций и перейти на использование альтернативных источников энергии, в том числе и от вторичного использования мусора.

В Европе люди уже привыкли сортировать отходы, даже ребятишек в детских садах учат правильно раскладывать мусор. А если человек по ошибке в контейнер с надписью «Бумага» выбросил что-то совсем не бумажное, то его запросто могут оштрафовать.

В Швеции так поступают и с производителями, которых обязали собирать и утилизировать свою продукцию, превратившуюся в мусор. Если производитель по какой-то причине этого не делает, то у него либо возникают серьезные финансовые проблемы с налоговой службой, либо ему приходится платить большие деньги организации, занимающейся вывозом мусора. Безусловно, люди должны были привыкнуть к подобному положению вещей, и случилось это не сразу. Все в той же Швеции на создание новой системы ушло около десяти лет.

Сортировка мусора — это целая наука. Ей посвящены школьные уроки, на которых учитель приносит в класс мешок самого разного мусора, вываливает его содержимое на пол, а ученики раскладывают отходы по кучкам и обсуждают, что должно случиться с каждой из таких кучек потом. Европа надеется, что такие уроки принесут свои результаты: планируется, что к 2020 году доля сортируемого мусора возрастет примерно на 40%.

Борьба с мусором осуществляется также и за счет введения налогов. Так, например, в конце прошлого года правительственная комиссия в Ирландии предложила ввести десятипроцентный налог на жевательную резинку (около пяти евроцентов за упаковку). Из полученных денег должен быть создан фонд по очистке улиц от выброшенной жвачки. Так, на борьбу с жевательной резинкой коммунальные службы Ирландии тратят до 30% средств, выделенных на уборку. В начале этого года подобная инициатива была выдвинута в Великобритании и Германии — сообщалось, что на уборку улиц от жвачки в этих странах тратится 300 и 900 миллионов евро соответственно.

Ещё одним решением проблемы мусора является немецкая система «зеленой точки» — именно такой знак, большую зеленую точку со стрелкой внутри, стали ставить на своих товарах немецкие производители, а затем и производители других стран Евросоюза. Эта точка означает, что стоимость утилизации упаковки уже включена в стоимость товара. Производитель либо занимается утилизацией сам, либо перечисляет на неё средства специализированной организации.

Наконец, главной задачей в борьбе с отходами является предотвращение их образования. Это самый простой и эффективный выход, и вместе с тем самый сложный, заставляющий ломать голову как экспертов Евросоюза, так и простых европейцев.