< Попер   ЗМІСТ   Наст >

ВЗАЄМОДІЯ МІСТ З АБІОТИЧНИМИ КОМПОНЕНТАМИ ДОВКІЛЛЯ

Міста – насамперед матеріальні об'єкти, і їх матеріальна основа – територія, геологічне середовище, ґрунти, поверхневі та ґрунтові води, повітряний океан – все це абіотичні компоненти біосфери, що активно взаємодіють з міськими структурами. Вплив міст на ці компоненти дуже великий. Масштабними є також деформації і зворотні реакції цих компонентів на міський тиск.

Роль Ґрунту в урбоекосистемі

Міста й інші техногенні утворення Землі займають приблизно 2,5-3% суші. Але ця частка безупинно зростає. Кожен день у світі вилучається приблизно 2 тис. га з потреб сільського господарства для різних цілей. Вважають, що через 150 років, за сучасного темпу зростання населення, на кожного жителя планети буде припадати 0,5 га території (зараз ~ 2 га). ,

Територія – найважливіший чинник розвитку міста не тільки тому, що вона необхідна для його забудови і зростання, але і тому, що без відкритих просторів міста і системи розселення існувати не можуть. Проблема відкритих просторів, як і проблема резервних територій, особливо актуальна в сильно урбанізованих районах і щільно заселених країнах.

Земля також має величезну споживчу цінність ще і через те, що верхній її горизонт є одним із найважливіших компонентів біосфери – ґрунтом. Ґрунти характеризуються високою концентрацією в них живої речовини і продуктів її життєдіяльності, мають високу хімічну активність. Ґрунтовий шар являє собою величезний планетарний акумулятор, накопичувач та розподільник енергії, що втримує в біосфері найважливіші для її функціонування елементи – азот, фосфор, кисень, сірку, калій, кальцій тощо. Через ґрунтові процеси здійснюється процес обміну речовиною і енергією всіх основних компонентів біосфери (літосфера ...) й самою людиною.

Проблема твердих побутових відходів

Виробнича та побутова діяльність людини неминуче призводить до утворення твердих відходів. Якщо газоподібні та рідкі відходи порівняно швидко поглинаються природним середовищем, то асиміляція (засвоєння та використання організмом необхідних для його розвитку речовин, що надходять у нього з довкілля) твердих відходів може тривати десятки і сотні років.

Відходи поділяються на:

  • – побутові, що утворюються в результаті життєдіяльності людей та предметів побуту;
  • – промислові, що утворюються внаслідок виробництва продукту або виконання робіт, під час яких вони втратили свої споживні якості;
  • – сільськогосподарські, що утворились в сільськогосподарському виробництві;
  • – будівельні (відходи в процесі будівництва будівель і споруд, виробництва будівельних матеріалів);
  • – споживання (вироби і машини, що втратили свої споживчі властивості внаслідок фізичної і моральної зношеності);
  • – радіоактивні (не використані радіоактивні речовини і матеріали, що утворюються внаслідок роботи ядерних реакторів, виробництва та використання радіоактивних ізотопів).

Масштаби утворення сміття з часів утворення людських поселень зросли в сотні разів. За своїм складом тверді побутові відходи (ТПВ) містять макулатуру (30-45%), чорні і кольорові метали (2-5%), харчові відходи (35-40%), пластмасу, скло, текстиль. Зараз на Землі щорічно утворюється 1 млрд т сміття. Значне місце в побутовому смітті належить синтетичним відходам. На кожного жителя Землі доводиться близько 20 т сміття, з урахуванням промислових відходів. Зберігання сміття на непристосованих звалищах здатне викликати небезпеку забруднення вод у межах міських агломерацій.

Серйозну екологічну небезпеку становлять тверді промислові відходи (табл. 4.1), обсяги яких у кілька разів перевищують обсяги ТПВ.

Деякі галузі промисловості (енергетична, гірничорудна, хімічна, чорна металургія тощо) велику частину сировини, що переробляється, скидають у відходи.

Зростають звалища, полігони, хвостосховища (сучасна ТЕС, збагачувальні фабрики та інші джерела забруднення). Промислові відходи небезпечні не тільки тим, що вони займають багато місця, а й передусім тим, що можуть самозапалюватися, містять отруйні речовини і солі важких металів, які вимиваються опадами, вивітрюються, забруднюючи воду, ґрунт, повітряний басейн.

Таблиця 4.1

Тверді концентровані відходи

Тверді концентровані міські відходи

Кількість, тис. т/рік

Зола і шлаки ТЕС

550

Тверді залишки

420

Деревні відходи

400

Галітові відходи

400

Сирий жом цукрових відходів

360

Тверді побутові відходи

350

Шлаки чорної металургії

320

Фосфорогіпс

140

Відходи харчової промисловості (без цукрових заводів)

130

Шлаки кольорової металургії

120

Осідання стоків хімічних заводів

90

Глинисті шлами

70

Будівельне сміття

50

Піритні недогарки

зо

Горіла земля

30

СаС12

20

Автопокришки

12

Папір (пергамент, картон)

9

Текстиль (дрантя, пух)

8

Розчинники (спирти, бензол)

8

Гума, клейонка

7,5

Полімерні відходи

5

Відходи виробництва льону

3,6

Відпрацьований СаС2

3

Бите скло

3

Шкіра, вовна

2

Аспіраційний пил

1,2

З кількох десятків мільярдів тонн накопичених твердих відходів в Україні побутове сміття становить 2-3% загальної маси, але шкода від нього дуже велика [4]. Причиною є різноманітність його складу, хімічна шкідливість речовин, які забруднюють ґрунт та підземні води.

Утилізація (застосування з користю) сміття у великих містах і міських агломераціях – надзвичайно важлива народногосподарська проблема. Найбільше застосовуються компостування, спалення і піроліз твердих побутових відходів.

Компостування – найпростіший спосіб знешкодження і переробки твердих побутових відходів. Це аеробний біологічний процес із виділенням тепла під упливом термофільних мікроорганізмів, які окиснюють органічну речовину. Наприклад, із 30 т компосту, вивезеного на 1 га сільськогосподарських угідь, можна здобути до 0,5 т азоту, фосфору і калію, а також 1 т вапняку. Особливо ефективне компостування в тих районах, де вміст органічних речовин у смітті значний і є потреба в добривах.

Спалення сміття набуло великого поширення в останні десятиріччя. Перевага процесу полягає у можливості використати сміття як енергетичну сировину. У середньому з 1 т твердих відходів можна дістати 1000 кг пари і 150 кВт електроенергії. До недоліків методу слід віднести утворення великої кількості пилу і шлаку, а також значне забруднення атмосфери.

Найбільш ефективним є піроліз твердих побутових відходів, який включає дроблення і висушування сміття, видалення всіх неорганічних фракцій, нагрівання маси до 485°С без доступу повітря. Із 1 т органічної маси добувається 160 л штучної низькосірчистої нафти, 70 кг вугілля, горючі гази. Однак такі заводи досить дорогі й ефективні в дуже великих містах.

Утилізація твердих відходів промисловості здійснюється в основному у двох напрямах:

  • – використання відходів як сировини в інших галузях промисловості (наприклад, у виробництві будматеріалів);
  • – включення їх в технологічний процес (маловідходне виробництво).

Надзвичайна складна проблема – знешкодження радіоактивних відходів. Єдиним кінцевим розв'язанням цієї проблеми є природний розпад радіоактивних речовин, які містяться в цих відходах. Методи, що застосовуються під час переробки відходів, можна умовно поділити на дві категорії. До першої належить витримування – зберігання відходів в умовах, які забезпечують абсолютну безпеку для здоров'я людей до розпаду всіх радіоактивних речовин. Максимальний термін витримування визначають за ізотопом, що має найбільший період піврозпаду, а сам термін витримування беруть рівним 10 періодам піврозпаду (наприклад, для 1311–82 дні).

До другої категорії належить метод, який передбачає розбавлення відходів до незначних рівнів активності, які не загрожують здоров'ю населення.

У різних частинах планети широковідома проблема геохімічних аномалій, ґрунтових зон, що характеризуються недостатністю або надмірністю вмісту тих або інших елементів. Відомі також і хвороби людського організму, породжені цими аномаліями. Причинами цього є великі масштаби накопичення і незавершена технологія переробки металів. Корозія, стирання, розсіювання в атмосфері тих або інших елементів можуть призвести до виникнення надзвичайно небезпечних зон забруднення (ртуть із ртутних комбінатів, свинець, що виділяється з автомобільних двигунів, мідь і цинк у промислових відходах, стоки з рудників і збагачувальних фабрик).

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >