Методы защиты литосферы. Обеспечение защиты литосферы. Загрязнения бытовыми и промышленными отходами

Защита литосферы включает не только утилизацию отходов путем их размещения на полигонах и свалках, но и переработку жидких и твер­дых отходов с использованием различных методов.

Механическое обезвоживание осадков промышленных стоков может производиться экстенсивными и интенсивными методами. Экстенсивные методы осуществляются в различного рода уплотнителях, интенсивное обезвоживание и сгущение производится при помощи фильтрования, цен­трифугирования, гидроциклонирования и т. п.

В практике обработки осадков промышленных сточных вод чаще всего применяются химические (реагентные) методы обработки.

При использовании термоокислительного метода все органические вещества, загрязняющие сточные воды, полностью окисляются кислоро­дом воздуха при высоких температурах до нетоксичных соединений. К этим методам относят метод жидкофазного окисления, метод парофазно - го каталитического окисления и пламенный или «огневой» метод.

Относительно широкое распространение в области обработки осад­ков городских сточных вод получила сушка (барабанные , сушка во встречных струях).

Многие процессы утилизации твердых отходов основаны на исполь­зовании методов выщелачивания (экстрагирования), растворения и кри­сталлизации перерабатываемых материалов.

В практике рекуперации твердых отходов промышленности исполь­зуют методы обогащения перерабатываемых материалов: гравитационные, магнитные, электрические, флотационные, и специальные.

При утилизации и переработке твердых отходов используют различ­ные методы термической обработки исходных твердых материалов и по­лученных продуктов: это различные приемы пиролиза, переплава, обжига и огневого обезвреживания (сжигания) многих видов твердых отходов на органической основе.

Классификация промышленных отходов (ПО), образующихся в ре­зультате производственной деятельности человека, необходима как сред­ство установления определенных связей между ними с целью определения оптимальных путей использования или обезвреживания отходов. Обобщение и анализ …

В практике абсорбции используются несколько принципиальных схем проведения процесса. Наиболее широко применяются прямоточная (рис. 4.7,а) и противоточная (рис. 4.7,б) схемы. Абсорбция G X Z, X н G Y Xк Б) …

Биохимические методы применяют для очистки хозяйственно - бытовых и промышленных сточных вод от многих растворенных органи­ческих и некоторых неорганических (сероводорода, сульфидов, аммиака, нитритов) веществ. Процесс очистки основан на способности микроорга­низмов …

Защита литосферы предусматривает проведение комплекса мероприятий:

сохранение ландшафтов при строительстве, добыче полезных ископаемых, мелиорации;

сохранение фонда почв (защита от физического нарушения и химического загрязнения);

снижение воздействия на литосферу отходов производства и потребления.

Сохранить фонд почв возможно только при его правильной эксплуатации. При строительстве плодородный слой почвы должен сниматься и рационально использоваться. Затраты на снятие и хранение входят в себестоимость продукции при разработке месторождений полезных ископаемых, либо в стоимость строящихся объектов. Своевременно должна проводиться рекультивация карьеров, поскольку обнажившиеся грунтовые поверхности подвержены интенсивной эрозии. Используемые земли должны быть приведены к первоначальному виду путём технической и биологической рекультивации.

Особое внимание следует уделить высокой культуре земледелия, проведению работ по восстановлению разрушенных почв, широкому внедрению биотехнологий (некоторые примеры использования биотехнологий были приведены в лекции 8 части I настоящего пособия). Борьба с эрозией и опустыниванием должна включать:

правильные севообороты;

закрепление и освоение песков. Для этого используют приёмы механической защиты, такие как: установка щитов и заборов, битумизация песка. Разбрызгивание эмульсии битума прочно цементирует поверхностный слой земли на 0,8–1,0 см. Такая корка противостоит ветрам около 2 лет;

введение почвозащитных полевых и лугопастбищных севооборотов;

гидротехнические сооружения;

посадку лесонасаждений. Природа использует разные способы, чтобы расширить площадь лесов: орехи, переплывающие с одного острова на другой, семена, разносимые ветром, привлекающие животных ароматные плоды. Создание лесозащитных полос позволит в 5 раз повысить урожайность полей по сравнению с незащищёнными.

Защита почв от химических веществ прежде всего предполагает применение ограниченного количества быстроразлагающихся пестицидов или их замену естественными (экологически чистыми) способами борьбы с насекомыми.

Остаётся добавить, что уменьшение загрязнения почв поллютантами за счёт атмосферных выпадений и фильтрации загрязнённых сточных вод станет возможно благодаря внедрению эффективных методов очистки газообразных выбросов и сточных вод.

Снижение воздействия на литосферу отходов производства прежде всего должно включать построение безотходного производства и вторичное использование сырья. Отходы – это не пригодные для производства данного вида продукции виды сырья, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе технологических процессов вещества (твёрдые, жидкие и газообразные) и энергия, не подвергающиеся утилизации в рассматриваемом производстве. Безотходую технологию можно рассматривать как технологию, дающую технически достигнутый минимальный объём отходов, т.е. малоотходную. Достижение полной безотходности практически нереально, поэтому отходы одного производства должны использоваться как сырьё для другого.

Те отходы, которые не могут быть использованы в настоящее время, подлежат захоронению на полигонах и свалках или сжиганию. Широко распространено складирование твёрдых промышленных отходов на морском дне часто вблизи берегов и на мелководье. Распространение получают глубоководные сбросы твёрдых отходов. Согласно Конвенции 1972 года по предотвращению загрязнения морей сбросами с судов и самолётов, заключённой в Осло, сбросы контейнеров с твёрдыми отходами должны производиться над глубинами не менее 2 тыс. м, на расстоянии от берега не менее 150 морских миль и 20 миль от ближайшего подводного кабеля. Захоронение как метод, пока широко используемый в нашей стране, может рассматриваться только как временная мера утилизации отходов, поскольку большая часть из них разлагается чрезвычайно медленно и из оборота изымаются тысячи тонн ценного вторичного сырья.

Вопрос утилизации твёрдых бытовых отходов (ТБО) – вопрос особый. Изменение в нашем образе жизни, рост потребления при быстром росте производства, выпуск товаров одноразового пользования или товаров, не рассчитанных на долгую службу, приводят к увеличению общей массы бытовых отходов. Собирать мусор на свалки недопустимо, потому что для них требуется всё больше места, отходы могут поставлять ядовитые вещества в почвы и подземные воды. Отходы должны быть утилизированы. В табл. 11 приведён примерный состав ТБО.

Таблица 11

Примерный состав твёрдых бытовых отходов

Стеклянные бутылки могут быть использованы в обороте до 30 раз, алюминий и сталь можно рециркулировать. Технологии вторичного использования сырья дают экономию электроэнергии, снижение выбросов вредных веществ в атмосферу и экономию воды. В табл. 12 оценены экологические преимущества рециркуляции.

Таблица 12

Экономия электроэнергии и снижение загрязнения окружающей среды

при рециркуляции, %

Экологические преимущества	Алюминий
Снижение потребления
Снижение загрязнения атмосферы
Снижение загрязнения вод
Снижение потребления воды

Для качественной утилизации твёрдых бытовых отходов их необходимо сортировать. Другого более экологически целесообразного метода борьбы с ТБО пока не найдено. Сортировкой могут заниматься централизованные пункты, но лучше если это будут делать сами потребители. Поэтому решение проблемы ТБО будет зависеть, прежде всего, от экологического воспитания населения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

НРБ-99. Нормы радиационной безопасности: Гигиенические нормативы. М. : Центр санитарно-эпидемиологического нормирования, гигиени-ческой сертификации и экспертизы Минздрава России, 1999. 116 с.

Акимова Т.А. Экология /Т.А. Акимова, В.В. Хаскин. М. : ЮНИТИ – ДАНА, 2000. 566 с.

Федоренко Б.С. Радиобиологические эффекты корпускулярных излучений: радиационная безопасность космических полетов /Б.С. Федоренко. М. : Наука, 2006. 189 с.

Очкин А.В. Введение в радиоэкологию: учебное пособие для вузов / А.В. Очкин, Н.С. Бабаев, Э.П. Магомедбеков. М. : Издат, 2003. 200 с.

Егоров Ю.В.Радиоактивность и смежные проблемы. Ч.1. Физические основы радиоактивности: учебное пособие по курсу «Радиоэкология» /Ю.В. Егоров, Н.Д. Бетенеков, В.Д.Пузако. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. 130 с.

Эйзенбад М. Радиоактивность внешней среды /М. Эйзенбад. М. : Атомиздат, 1967. 332 с.

Радиоэкология: курс лекций /Под ред. А.Г. Талалая. Екатеринбург: УГГГА, 2000. 351 с.

Пути миграции искусственных радионуклидов в окружающей среде. Радиоэкология после Чернобыля /Под ред. Ф.Уорнера и Р. Харрисона, пер. с англ. М. : Мир, 1999. 512 с.

Сапожников Ю.А. Радиоактивность окружающей среды: учебное пособие /Ю.А. Сапожников, Р.А. Алиев, С.Н. Калмыков. М. : Бином. Лаборатория знаний, 2006. 286 с.

Сытник К.М. Биосфера. Экология. Охрана природы: справочное пособие /К.М. Сытник, А.В. Брайон, А.В. Гордецкий. Киев: Наукова думка, 1987. 522 с.

Сахаров В.К. Радиоэкология: учебное пособие /В.К. Сахаров. СПб. : Лань, 2006. 320 с.

Холл Э. Дж. Радиация и жизнь /Э. Дж. Холл. М. : Медицина, 1989. 256 с.

СП.2.6.1.799-99. Ионизирующее излучение, радиационная безопасность //ОСПОРБ-99. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности. М. : Минздрав России, 2000. 98 с.

Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности / В.Ф. Козлов. М.: Энергоатомиздат, 1987. 192 с.

Кузин А.М. Идеи радиационного гормезиса в атомном веке /А.М. Кузин. М. : Наука, 1995. 158 с.

Жуковский М.В. Радоновая безопасность зданий /М.В. Жуковский, А.В. Кружалов, В.Б. Гурвич, И.В. Ярошенко. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. 180 с.

Основы экологии и экологическая безопасность /Под ред. В.В. Шкарина, И.Ф. Колпащиковой. Н. Новгород: Изд-во Нижегородской госуд. медицинской академии, 1998. 172 с.

Келлер А.А., Кувакин В.И. Медицинская экология /А.А. Келлер, В.И. Кувакин. СПб. : Петроградский и К, 1998. 256 с.

Популярная медицинская энциклопедия /Гл. ред. Б.В. Петровский. М. : Советская энциклопедия, 1981. 704 с.

Грачёв Н.Н. Защита человека от опасных излучений /Н.Н. Грачёв, Л.О. Мырова. М. : Бином. Лаборатория знаний, 2005. 317 с.

Ревель П. Среда нашего обитания /П. Ревель, Ч. Ревель; пер. с англ. М. : Мир, 1994. Кн.1–4.

Хотунцев Ю.Л. Человек, технология, окружающая среда /Ю.Л. Хотунцев. М. : Устойчивый мир, 2001. 224 с.

Мамин Р.Г. Безопасность природопользования и экология здоровья: учебное пособие для вузов /Р.Г. Мамин. М. : Юнити-Дана, 2003. 238 с.

Пехов А.П. Биология с основами экологии /А.П. Пехов. СПб. : Лань, 2000. 672 с.

Эйхлер В. Яды в нашей пище /В. Эйхлер. М. : Мир, 1986.

Вредные вещества в промышленности: cправочник для химиков, инженеров и врачей: В 3 т. Т. 3. Неорганические и элементорганические соединения /Под ред. Н.Ф. Лазарева, И.Д. Гадаскиной. 7-е изд., перераб. и доп. Л. : Химия, 1977. 608 с.

Cитаров В.А. Социальная экология: учебное пособие для студ. высш. пед. уч. заведений /В.А. Cитаров, В.В. Пустовойтов. М. : Академия, 2000. 280 с.

Маккьюсик В. Генетика человека /В. Маккьюсик. М. : Мир, 1967. 132 с.

Александер П. Ядерное излучение и жизнь /П. Александер. М. : Атомиздат, 1959. 256 с.

Леви Л. Народонаселение, окружающая среда и качество жизни /Л. Леви, Л. Андерсон; пер. с англ. М. : Экономика, 1979. 144 с.

Кассиль Г.Н. Внутренняя среда организма /Г.Н. Кассиль. М. : Наука, 1978. 224 с.

Селье Г. Стресс без дистресса /Г. Селье. Рига: Виеда, 1992. 109 с.

Китаев-Смык Л.А. Психология стресса /Л.А. Китаев-Смык. М. : Наука, 1989. 368 с.

Косицкий Г.И. Цивилизация и сердце /Г.И. Косицкий. М. : Наука, 1977. 184 с.

Форрестер Дж. Мировая динамика /Дж. Форрестер. М. : Наука, 1978.

Экология: учебник для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. /В.Н. Большаков, В.В. Качак, В.Г. Коберничеснко [и др.]; Под ред. Г.В. Тягунова, Ю.Г. Ярошенко. М. : Логос, 2005. 504 с.

Печчеи А. Человеческие качества /А. Печчеи. М. : Прогресс, 1985. 312 с.

Программа действий: Повестка дня на XXI век и другие документы конференции в Рио-де-Жанейро в популярном изложении /cоставитель Майкл Китинг. Женева: Центр “За наше общее будущее”, 1993. 70 с.

Экологический мониторинг: учебное пособие /В.Л. Советкин, В.Г. Коберниченко, С.В. Карелов, С.В. Мамяченков, М.А.Сапрыкин. Под. ред. Ю.Г. Ярошенко. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2003. 269 с.

Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды /Ю.А. Израэль. М. : Гидрометеоиздат, 1984. 560 с.

Садовникова Г.Д. Комментарий к Конституции Российской Федерации: постатейный /Г.Д. Садовникова. М. : Юрайт-М, 2001. 303 с.

Буторина М.В. Инженерная экология и экологический менеджмент: учебник /М.В. Буторина, П.В. Воробьёв, А.П. Дмитриева [и др.], под ред. Н.И. Иванова, И.М. Фадина. М. : Логос, 2002. 528 с.

Ответ студента (15.08.2012)

Общие меры по охране недр должны включать: – комплекс мер по предотвращению выбросов, открытого фонтанирования, грифонообразования, обвалов стенок скважин, поглощения промывочной жидкости и других осложнений. Для этого нефтяные, газовые и водоносные интервалы изолируются друг от друга, обеспечивается герметичность колонн, крепление ствола скважин кондуктором, промежуточными эксплуатационными колоннами с высоким качеством их цементажа, согласно раздела 7 в рамках настоящей технологической схемы; – обеспечение максимальной герметичности подземного и наземного оборудования," выполнение запроектированных противокороз"ионных мероприятий; для предупреждения биогенной сульфатсредукции необходима обработка закачиваемой воды реагентами, предотвращающими ее образование; – введение замкнутой системы водоснабжения, с максимальным использованием для заводнения промысловых сточных вод; – работу скважин на установленных технологических режимах, обеспечивающих сохранность скелета пласта и не допускающих преждевременного обводнения скважин; – обеспечение надежной, безаварийной работы систем сбора, подготовки, транспорта и хранения нефти. Организационные мероприятия включают тщательное планирование размещения различных сооружений, контроль за транспортными путями, составление детальных инженерно-геологических карт территории с учетом карт подземного пространства, смягчение последствии стихийных бедствий. Необходима организация мониторинга абиотических компонентов окружающей среды. Основные мероприятия по охране почвы: – герметизация систем сбора, сепарации, подготовки и транспорта нефти; – автоматическое отключение скважин при авариях отсекателями; – обваловка устья скважин земляным валом на случай разлива нефти; – максимальное использование пластовых и промысловых сточных вод для закачки в пласт, для предупреждения излива на рельеф; – применение пневматических устройств для передвижения буровых вышек; – прокладка трубопроводов подземным способом на глубину закладки 1.2-1.8 м. – качественная техническая и биологическая рекультивацию земель.

Ответ студента (09.08.2014)

Литосфера – это каменная оболочка Земли, включающая земную кору мощностью (толщиной) от 6 (под океанами) до 80 км (горные системы). Верхняя часть литосферы в настоящее время подвергается все более возрастающему антропогенному воздействию. Основные значимые составляющие литосферы: почвы, горные породы и их массивы, недра. Причины нарушения верхних слоев земной коры добыча полезных ископаемых; захоронение бытовых и промышленных отходов; проведение военных учений и испытаний; внесение удобрений; применение пестицидов. В процессе преобразования литосферы человек извлек 125 млрд. т угля, 32 млрд. т нефти, более 100 млрд. т других полезных ископаемых. Распахано более 1500 млн. га земель, заболочено и засолено 20 млн. га. При этом лишь 1/3 часть всей извлекаемой горной массы вовлекается в оборот, а используется в производстве ~7% объема добычи. Большая часть отходов не используется и скапливается в отвалах. Методы защиты литосферы Можно выделить следующие основные направления: Защита почв. Охрана и рациональное использование недр: наиболее полное извлечение из недр основных и попутных полезных ископаемых; комплексное использование минерального сырья, включая проблему утилизации отходов. Рекультивация нарушенных территорий. Рекультивация – это комплекс работ, проводимых с целью восстановления нарушенных территорий (при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, в процессе строительства и др.) и приведения земельных участков в безопасное состояние. Различают рекультивацию техническую, биологическую и строительную. Техническая рекультивация представляет собой предварительную подготовку нарушенных территорий. Проводится планировка поверхности, снятие верхнего слоя, транспортировка и нанесение плодородных почв на рекультивируемые земли. Засыпаются выемки, разбираются отвалы, поверхность выравнивается. Биологическая рекультивация проводится для создания растительного покрова на подготовленных участках. Строительная рекультивация – при необходимости возводятся здания, сооружения и другие объекты. 4. Защита массивов горных пород: Защита от подтопления – организация стока грунтовых вод, дренаж, гидроизоляция; Защита оползневых массивов и селеопасных массивов – регулирование поверхностного стока, организация ливневых коллекторов. Запрещается строительство зданий, сброс хозяйственных вод, вырубка деревьев. Утилизация твердых отходов Утилизация представляет собой переработку отходов, имеющую целью использование полезных свойств отходов или их компонентов. В этом случае отходы выступают в качестве вторичного сырья. По агрегатному состоянию отходы разделяются на твердые и жидкие; по источнику образования – на промышленные, образующиеся в процессе производства (металлический лом, стружка, пластмассы, зола и т.д.), биологические, образующиеся в сельском хозяйстве (птичий помет, отходы животноводства и растениеводства и др.), бытовые (в частности, осадки коммунально-бытовых стоков), радиоактивные. Кроме того, отходы разделяются на горючие и негорючие, прессуемые и непрессуемые. При сборе отходы должны разделяться по признакам, указанным выше, и в зависимости от дальнейшего использования, способа переработки, утилизации, захоронения. После сбора отходы подвергаются переработке, утилизации и захоронению. Перерабатываются такие отходы, которые могут быть полезны. Переработка отходов – важнейший этап в обеспечении безопасности жизнедеятельности, способствующий защите окружающей среды от загрязнения и сохраняющий природные ресурсы. Вторичное использование материалов решает целый комплекс вопросов по защите окружающей среды. Например, использование макулатуры позволяет при производстве 1 т бумаги и картона экономить 4,5 м3 древесины, 200 м3 воды и в 2 раза снизить затраты электроэнергии. Для изготовления такого же количества бумаги требуется 15–16 взрослых деревьев. Большую экономическую выгоду дает использование отходов из цветных металлов. Для получения 1 т меди из руды необходимо добыть из недр и переработать 700–800 т рудоносных пород. Пластмассы в виде отходов естественным путем разлагаются медленно, либо вообще не разлагаются. При их сжигании атмосфера загрязняется ядовитыми веществами. Наиболее эффективными способами предотвращения загрязнения среды пластмассовыми отходами является их вторичная переработка (рециклинг) и разработка биодеградирующих полимерных материалов. В настоящее время в мире утилизируется лишь небольшая часть из ежегодно выпускаемых 80 млн. т пластмасс. Между тем, из 1 т отходов полиэтилена получается 860 кг новых изделий. 1 т использованных полимеров экономит 5 т нефти. Широкое распространение получила термическая переработка отходов (пиролиз, плазмолиз, сжигание) с последующим использованием теплоты. Мусоросжигающие заводы должны оборудоваться высокоэффективными системами пыле- и газоочистки, так как существуют проблемы с образованием газообразных токсичных выбросов. Отходы, не подлежащие переработке и дальнейшему использованию в качестве вторичных ресурсов, подвергаются захоронению на полигонах. Полигоны должны располагаться вдали от водоохранных зон и иметь санитарно-защитные зоны. В местах складирования выполняется гидроизоляция для исключения загрязнения грунтовых вод. Для переработки твердых бытовых отходов находят широкое применение биотехнологические методы: аэробное компостирование, анаэробное компостирование или анаэробная ферментация, вермикомпостирование.

1. Защита почв Плодородие, деградация почв Основные виды антропогенного воздействия на почвы эрозия (ветровая и водная); загрязнение почв; вторичное засоление и заболачивание; опустынивание; отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства.

Основные виды антропогенного воздействия на почвы Эрозия - разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и подстилающих пород ветром или потоками воды Промышленная эрозия – разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве и разработке карьеров, Военная – воронки, траншеи Пастбищная – при интенсивном выпасе скота и др.

Основные виды антропогенного воздействия на почвы Вторичное засоление и заболачивание Засоление - процесс накопления вредных для растений солей в почве. Вторичное засоление развивается при неумеренном поливе орошаемых земель в засушливых районах. Заболачивание - процесс образования болота на переувлажнённых участках земной поверхности вследствие затруднённого стока, подъёма уровня подземных вод, изменения режима испарения.

1. Защита почв Опустынивание – это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, превращение почвы в пустыню. Причины опустынивания длительная засуха; засоление почв; снижение уровня подземных вод; ветровая и водная эрозия; сведение лесов (вырубка деревьев, кустарников); перевыпас скота; интенсивная распашка; нерациональное водопользование.

Меры, применяемые для защиты почв от деградации 1. Защита почв от водной и ветровой эрозии агротехнические мероприятия (почвозащитные севообороты, контурная система выращивания сельскохозяйственных культур, химические средства борьбы и т. д.), лесомелиоративные мероприятия (лесозащитные и водорегулирующие полосы, лесные насаждения на оврагах) гидротехнические мероприятия (устройство каналов, сооружение водотоков и т. д.).

Меры, применяемые для защиты почв от деградации 2. Мелиоративные мероприятия для борьбы с засолением и заболачиванием. 1) Для борьбы с заболачиванием применяется осушительная мелиорация – перехват и сброс атмосферных склоновых вод, спрямление русла реки для защиты от затопления, строительство дамб, водозаборных сооружений и др. 2) Для борьбы с засолением почв регулируется подача воды, применяется полив дождеванием, используется прикорневое и капельное орошение, проводятся дренажные работы.

Меры, применяемые для защиты почв от деградации 3. Рекультивация нарушенного почвенного покрова. 4. Защита почв от загрязнения – использование экологических методов защиты растений. Агротехнические методы. Биологические методы. 5. Предотвращение необоснованного изъятия земель из сельхозоборота (для строительства).

Основные способы сбора бытовых отходов 1. Сбор отходов в специальные контейнеры 2. Применение пневматического транспорта 3. Сплав в канализацию дробленых отходов из квартир, гостиниц, ресторанов и других объектов. 4. Системы удаления отходов, в которых его пневматическая транспортировка сочетается с дроблением и сплавом в канализацию.

Переработка и утилизация твёрдых отходов 5. Безотходное и малоотходное производства комплексная переработка сырья с использованием всех его компонентов; создание и выпуск новых видов продукции с учётом требований повторного её использования; переработка отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия; использование замкнутых систем промышленного водоснабжения; создание безотходных комплексов.

3. Рекультивация нарушенных территорий Рекультивация – это комплекс работ, проводимых с целью восстановления нарушенных территорий (при открытой разработке месторождений полезных ископаемых, в процессе строительства и др.) и приведения земельных участков в безопасное состояние. Техническая рекультивация Биологическая рекультивация Строительная рекультивация

4. Защита массивов горных пород Защита от подтопления – организация стока грунтовых вод, дренаж, гидроизоляция; Защита оползневых массивов и селеопасных массивов – регулирование поверхностного стока, организация ливневых коллекторов. Запрещается строительство зданий, сброс хозяйственных вод, вырубка деревьев.

И непосредственно за счет попадания загрязнителей или разрушительного воздействия антропогенных факторов.

Главным загрязнителем поверхностных слоев литосферы являются твердые отходы, в компактных массах получающиеся в быту и на производстве (сыпучие или монолитные массы достаточно крупных размеров). Так, в нашей стране ежегодно образуется более 12 млрд. тонн таких отходов. Наибольшее количество твердых отходов получается в энергетике (теплоэнергетика), черной и цветной металлургии, горнодобывающей, лесной, деревообрабатывающей, химической и туковой отраслях хозяйства.

Твердые отходы необходимо удалять, складировать, утилизировать. Затраты на хранение, удаление, перемещение отходов составляют 0,1 часть готовой продукции, а под отвалами, свалками и полигонами твердых отходов занят 1 млн. га . Отходы не только занимают полезную территорию, но и отравляют окружающую природную среду продуктами своего разложения или превращения в другие соединения, загрязняют среду за счет перемещения с потоками воздуха или воды, образуя с последней либо растворы, либо водные суспензии.

Однако отходы наносят столь существенный вред вследствие неправильного к ним отношения. Еще Д. И. Менделеев отмечал, что в производстве нет отходов, а имеется неиспользованное сырье. Следовательно, важнейшим природоохранным мероприятием (вернее, направлением деятельности) является разработка способов утилизации твердых отходов, превращение отходов в источник вторничного сырья, а также последующая их утилизация.

Примером такого подхода является использование отходов металлообработки, вышедшего из строя металлического оборудования, станков, машин и т. д. в производстве стали, при этом сталь, изготовленная из металлолома, вдвое дешевле стали из природной руды.

Широко применяется макулатура (использованная бумага) для производства картона и специальных сортов бумаги, что, во-первых, снижает уровень загрязнения среды, во-вторых, понижает себестоимость продукции и, в-третьих, позволяет сохранить лесные богатства и использовать их с большей эффективностью.

Итак, первым направлением природоохранной деятельности в области ликвидации отрицательного воздействия твердых отходов является их утилизация и использование как источника вторичного сырья.

Вторым направлениям является использование крупнотоннажных отходов для рекультивации земель. В России в результате горнодобывающих работ ежегодно образуется до 3 млрд. тонн «вскрышных» пород, т. е. твердых отходов, образованных верхними слоями литосферы (включая и почву). Эти отходы практически безвредны для среды обитания и содержат ценные вещества, необходимые для протекания естественных экологических процессов, поэтому их можно применять для рекультивации земель, планирования территорий, отсыпки дорог, дамб, засыпки оврагов и т. д. Это направление утилизации таких отходов перспективно, так как в настоящее время утилизируется только 10% получающихся отходов, а необходимость работ по восстановлению испорченных человеком ландшафтов очень велика.

Третьим направлением утилизации твердых отходов является использование их в строительстве. Строительная индустрия - одна из немногих отраслей хозяйства, способная переработать даже такие отходы, которые невозможно утилизировать в других сферах промышленной деятельности. Это связано с тем, что ряд многотоннажных отходов по составу близок к соединениям, используемым в строительстве в качестве вяжущих, или может оказывать на свойства строительных материалов положительное воздействие. Рассмотрим некоторые примеры.

Золы и шлаки ТЭС по своему составу напоминают состав цементного клинкера, что позволяет применять их как добавки к минеральным вяжущим после предварительного измельчения. Крупные куски шлаков можно использовать в качестве заполнителей.

Установлено, что крупнотоннажный отход содового производства - хлорид кальция - оказывает положительное воздействие на прочность искусственного цементного камня, поэтому его можно применять как добавку в бетон.

Сточные воды, содержащие соли хрома(VI), можно использовать как затворения при изготовлении бетонов, потому что эти замедляют коррозию арматуры в железобетоне.

Как добавку в органические вяжущие можно применять отработанный полиэтилен.

Измельченную до определенных размеров резину можно использовать как наполнитель в дорожные битумные покрытия, в строительные конструкции. Эти примеры можно продолжить, но и этих достаточно, чтобы видеть роль строительной индустрии как «утилизатора» многих отходов производства.

Четвертым направлением утилизации твердых отходов является использование их в сельском хозяйстве. Например, применение фосфогипса, получающегося при производстве фосфорной кислоты сернокислотным способом для химической мелиорации засоленных почв. Эти отходы помимо фосфора, серы и кальция содержат железо, алюминий, магний, необходимые для нормального развития растений.

При использовании пиритного огарка (отход производства серной кислоты) почва обогащается медными и железными микроудобрениями. Однако следует отметить, что применение отходов промышленности в сельском хозяйстве ограничено, так как в этих отходах могут содержаться и вредные для почв вещества (соединения фтора, мышьяка, тяжелых ).

Пятое направление утилизации твердых отходов - использование отходов в быту. Например, отходы лесной, деревообрабатывающей, угледобывающей промышленности и сельского хозяйства могут применяться в качестве топлива.

Важной проблемой и направлением охраны литосферы (шестое направление) является обезвреживание и переработка твердых бытовых отходов (ТБО).

Жизнедеятельность человека сопровождается образованием довольно большого количества твердых бытовых отходов. Установлено, что на душу населения приходится в среднем 200-300 кг ТБО в год. В целом по России ежегодно образуется около 50 млн. тонн таких отходов.

Из-за большого количества получающихся ТБО в разных странах, в том числе и в России, возникла целая индустрия сбора и переработки этих отходов.

Сбор и сортировка бытовых отходов представляет собой очень сложную задачу. В разных странах она решается по-разному. Так, в Германии сортировку отходов проводит само население, собирая различные отходы в разные емкости. В нашей стране предпринималась попытка сбора пищевых бытовых отходов, макулатуры, но в настоящее время этого не делается из-за сложных социально-экономических условий. Ставится задача автоматизации и механизации процесса разделения отходов в промышленных масштабах.

Твердые бытовые отходы являются источником вторичного сырья и при хорошей организации производства утилизация и переработка ТБО может принести большие выгоды народному хозяйству и дать экономию затрат энергии и первичных сырьевых ресурсов, привести к оздоровлению экологической обстановки как в отдельных регионах, так и на планете в целом.

При утилизации, переработке и ликвидации бытовых отходов используют методы - вывоз на свалки (полигоны), сжигание, пиролиз, компостирование, использование пищевых отходов в животноводстве в качестве корма, разделение отходов на фракции и применение этих фракций в качестве сырья в разных отраслях промышленности при производстве металлов, бумаги, стекла, строительных материалов и др.

Вывоз отходов на свалки и их захоронение не решает проблемы защиты природной окружающей среды, так как при этом занимаются огромные территории под свалки, среда не защищена от продуктов разложения отходов, создается питательная база для размножения микроорганизмов, в том числе и болезнетворных. Кроме того, теряется возможность утилизации ценных компонентов бытовых отходов - металлов, бумаги и др. Под влиянием осадков вещества, содержащиеся на свалках и хорошо растворимые в воде, попадают в грунтовые воды, что приводит к загрязнению гидросферы.

Для уменьшения размеров свалок и снижения вредного воздействия ТБО применяют сжигание, при котором из отходов удаляются органические компоненты. Это уменьшает массу отходов, но далеко не все отходы способны к горению. Сжигание, кроме того, опасно тем, что могут возникать такие продукты реакций, которые крайне вредны для различных организмов, в том числе и для человека (например диоксины).

Более перспективным методом переработки бытовых отходов является пиролиз - высокотемпературное воздействие без доступа . При пиролизе образуются . Продукты пиролиза можно использовать как топливо, получать вещества, применяемые в других отраслях промышленности.

Компостирование - процесс разложения органических твердых бытовых отходов под воздействием микроорганизмов. Полученные компосты можно использовать в качестве органических удобрений, которые не могут заменить другие органические удобрения (навоз, гуано), но тем не менее, они улучшают структуру почв и снабжают пусть и небольшим, но определенным количеством питательных .

Проблема переработки и утилизации твердых бытовых отходов пока еще далека от решения. Человечеству предстоит еще много поработать над разрешением этой проблемы, что будет способствовать коренному улучшению экологической обстановки. Каждый человек может внести свою лепту в практическое разрешение этой проблемы. Собирая в определенные места бытовые отходы, не разбрасывая их по территории, сортируя их, каждый человек делает территорию своего проживания чистой, способствует оздоровлению экологической обстановки в среде своего проживания.

Важным направлением природоохранной деятельности относительно литосферы является рациональное использование удобрений и химических добавок, повышающих эффективность сельского хозяйства. Рациональное применение удобрений не только экономически выгодно, но и позволит предотвратить загрязнение природной окружающей среды.

Горнодобывающие работы оказывают негативное воздействие на среду обитания. Поэтому важна охрана литосферы и через оптимизацию в организации работы горнодобывающих предприятий, в утилизации отходов этих предприятий, в рекультивации земель и ландшафтов, разрушенных при горнодобывающих работах.

В процессе протекания производственных процессов в химической и ряде других отраслей промышленности образуются вредные токсичные отходы, которые подвергаются или уничтожению, или захоронению. Захоронение таких отходов является вынужденной мерой, так как это не снимает экологической нагрузки с литосферы, а лишь на время оттягивает вредное воздействие этих веществ на природную окружающую среду. Необходимо отыскивать способы переработки и утилизации подобных отходов. Сжигание (если оно возможно) не всегда является эффективным из-за возможной токсичности продуктов сгорания.