Грунт являє собою основне джерело продовольства, що забезпечує 95-97% продовольчих ресурсів для населення планети.
Освіта грунтів відбувається на Землі з моменту виникнення життя і залежить від багатьох факторів. Тривалість процесу грунтоутворення для різних материків і широт становить від кількох сотень до кількох тисяч років.
Основна властивість ґрунту - родючість. Господарська діяльність людини в даний час стає домінуючим фактором у руйнуванні ґрунтів, зниженні і підвищенні їх родючості. Цьому сприяють такі процеси.
Аридизация суші - комплекс процесів зменшення вологості великих територій і викликане цим скорочення біологічної продуктивності екологічних систем. Під дією примітивного землеробства, нераціонального використання пасовищ, безладного застосування техніки на угіддях грунту перетворюються в пустелі.
Ерозія грунтів - руйнування грунтів під дією вітру, води, техніки і іригації. Найнебезпечніша водна ерозія - змив грунту талими, дощовими і зливовими водами. Водні ерозії відзначаються при крутизні вже 1-2 °. Водної ерозії сприяє знищення лісів, оранка по схилу.
Вітрова ерозія характеризується виносом вітром найбільш дрібних частин. Вітрової ерозії сприяє знищення рослинності на територіях з недостатньою вологістю, сильні вітри, безперервний випас худоби.
Технічна ерозія пов'язана з руйнуванням ґрунту під впливом транспорту, землерийних машин і техніки.
Іригаційна ерозія розвивається в результаті порушення правил поливу при зрошуваному землеробстві. Засолення грунтів в основному пов'язано з цими порушеннями. В даний час не менше 50% площі зрошуваних земель засолено, втрачені мільйони гектарів раніше родючих земель.
Основні забруднювачі грунту
На відміну від забруднення атмосфери і води, забруднення ґрунту носить тільки техногенний характер. Техногенна інтенсифікація виробництва сприяє забрудненню й дегумификации (знищення родючого шару грунту - гумусу), вторинного засолення, ерозії грунту.
Забруднювачами ґрунту є пестициди. застосовувані для боротьби з бур'янами.
Ґрунти навколо великих міст і великих підприємств кольорової металургії та чорної металургії, хімічної і нафтохімічної промисловості, машинобудування, ТЕС на відстані в кілька десятків кілометрів забруднені важкими металами, нафтопродуктами, сполуками свинцю, сірки і іншими токсичними речовинами.
Забруднення грунтів нафтою в місцях її видобутку, переробки, транспортування і розподілу перевищує фонове в десятки разів.
Таким чином, інтенсивний розвиток промислового виробництва приводить до зростання промислових відходів, які в сукупності з побутовими відходами істотно впливають на хімічний склад грунту, викликаючи погіршення її якості. Сильне забруднення грунту важкими металами разом із зонами сірчистих забруднень, що утворюються при спалюванні кам'яного вугілля, призводить до зміни складу мікроелементів і виникненню техногенних пустель.
Зміна змісту мікроелементів в грунті позначається на здоров'я травоїдних тварин і людини, призводить до порушення обміну речовин, викликає різні ендемічні захворювання місцевого характеру. Наприклад, недолік йоду в грунті веде до хвороби щитовидної залози, недолік кальцію в питній воді і продуктах харчування - до поразки суглобів, їх деформації, затримки росту.
Вивіз промислових і побутових відходів на звалища призводить до забруднення і нераціонального використання земельних угідь, створює реальні загрози значних забруднень атмосфери, поверхневих і ґрунтових вод, зростання транспортних витрат і безповоротної втрати цінних матеріалів і речовин.
Очищення грунту від шкідливих речовин неможлива - самоочищення природним шляхом відбувається протягом декількох тисяч років. Неможливо запобігти і непрямий вплив грунту на здоров'я людей, через м'ясо тварин і рослини. Вони акумулюють у собі шкідливі речовини, оскільки вони накопичуються в них протягом довгого часу. Механізмів ефективного захисту від непрямого впливу отруєних грунтів, не знайдено, оскільки терми-чна обробка не виводить солі важких металів з м'яса, овочів і злаків.
Поводження з відходами виробництва і споживання
Поняття і класифікація відходів
відходами виробництва і потребленіяпрінято називати залишки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, інших виробів чи продуктів, які утворилися в процесі виробництва або споживання, а також товари (продукція), втратили свої споживчі властивості.
Небезпечними відходами називаються відходи, що містять речовини, які володіють небезпечними властивостями: токсичністю, вибухонебезпечність, пожежонебезпечність, високою реакційною здатністю, містять збудників інфекційних хвороб, а також становлять небезпеку для навколишнього середовища і здоров'я людини самостійно або при вступі в контакт з іншими речовинами.
Санітарні правила встановлення класу небезпеки токсичних відходів виробництва і споживання СП 2.1.7.1386-03 встановлюють п'ять класів небезпеки відходів:
Відходи I класу небезпеки (надзвичайно небезпечні), до них відносяться наприклад, ртутні лампи, відпрацьовані люмінесцентні ртутьсодержащие трубки;
Відходи II класу небезпеки (високонебезпечні), наприклад, відходи, що містять пил і / або тирса свинцю;
Відходи III класу небезпеки (помірно небезпечні): пил цементна;
Відходи IV класу небезпеки (малонебезпечні): коксовий пил, відходи абразивних матеріалів у вигляді пилу і порошку;
Відходи V класу небезпеки (практично безпечні): відходи піску, що не забрудненого небезпечними речовинами.
Поводження з відходами
Поводження з відходами - діяльність, в процесі якої утворюються відходи, а також проводиться збір, використання, знешкодження, транспортування та розміщення відходів.
Розміщення відходів - зберігання та захоронення відходів.
Об'єкти відходів - спеціально обладнані споруди: полігони, шламосховища, відвали гірських порід і ін.
Захоронення відходів - ізоляція відходів, що не підлягають подальшому використанню, в спеціальних сховищах, що виключають потрапляння шкідливих речовин в навколишнє природне середовище.
Знешкодження відходів - обробка відходів, в тому числі, спалювання на спеціалізованих установках з метою запобігання шкідливого впливу відходів на людину та навколишнє природне середовище.
Кожному виробнику продукції встановлюється норматив утворення відходів. тобто кількість відходів конкретного виду при виробництві одиниці продукції, і розраховується ліміт на розміщення відходів - гранично допустима кількість відходів протягом року.
Методи переробки відходів
Основними методами переробки відходів є біорозпад, компостування і спалювання.
Компостування - це біологічний метод знешкодження твердих побутових відходів (ТПВ), що містять велику кількість органіки. Сутність процесу полягає в наступному. Різноманітні, в основному теплолюбні, мікроорганізми активно ростуть і розвиваються в товщі сміття, в результаті чого відбувається його соморазогреваніе до 60 о С. При цій температурі гинуть патогенні мікроорганізми. Розкладання твердих органічних речовин в побутових відходах триває до отримання щодо стабільного матеріалу, подібного гумусу. При цьому більш складні з'єднання розкладаються і переходять в більш прості. Недоліком компостування є необхідність складування і знешкодження некомпостіруемой частини сміття, обсяг якої становить значну частину загальної кількості сміття. Ця проблема може бути вирішена шляхом спалювання, піролізу або вивезення відходів на полігони.
Біорозпад органічних відходів вважається найбільш екологічно прийнятним і економічно доцільним методом їх переробки.
В даний час багато розбавлені промислові відходи обробляються біологічними способами. Зазвичай використовується аеробне технологія, заснована на окисленні. здійснюваному мікроорганізмами в аеротенках, біофільтрах і біопрудах. Істотним недоліком аеробних технологій є енерговитрати на аерацію і проблеми утилізації утворюється надлишкового активного мулу - до 1,5 кг біомаси мікроорганізмів на кожен віддалений кілограм органічних речовин.
Анаеробна обробка методом метанового зброджування позбавлена зазначених недоліків: при цьому не потрібно витрат електроенергії на аерацію, зменшується обсяг осаду і, крім того, утворюється цінне органічне речовина - метан. Механізм анаеробної мікробіологічної конверсії органічних речовин дуже складний і не до кінця вивчений. Проте промислові технології анаеробної очистки набули широкого поширення за кордоном. У нашій країні інтенсивні анаеробні технології поки не використовуються.
Термічні методи переробки відходів. Тверді побутові відходи містять до 30% по масі вуглецю і до 4% водню. Теплотворна здатність відходів визначається саме цими елементами. Розроблено різні технології вогневого знешкодження відходів. Головними продуктами згоряння вуглецю і водню є відповідно СО2 і Н2 О.
При неповному згорянні утворюються небажані продукти: монооксид вуглецю, низькомолекулярні органічні сполуки, поліциклічні ароматичні вуглеводні, сажа та ін. При спалюванні необхідно враховувати, що в складі відходів присутні потенційно небезпечні елементи, які характеризуються високою токсичністю і летючість: різні сполуки галогенів, азоту, сірки, важких металів (міді, цинку, свинцю і ін.).
У промисловій практиці в даний час існують два напрямки термічної переробки ТПВ, засновані на примусовому перемішуванні і переміщенні матеріалу:
- шарове спалювання на колосникових решітках при температурі 900 ... 1000 о С;
- спалювання в киплячому шарі при температурі 850 ... 950 о С.
Спалювання в киплячому шарі має низку екологічних та технологічних переваг, але вимагає обов'язково підготовки відходів до такого процесу, тому поширене значно менше.
Найбільш екологічно прийнятним є використання відходів як вторинних матеріальних ресурсів. Для реалізації цього напрямку необхідні щонайменше дві умови: по-перше, наявність достатньо повної і легко доступної інформації за джерелами і накопичення реалізованих відходів; по-друге, при вигідною економічній кон'юнктурі.
1. Які процеси впливають на родючість грунту?
2. Що таке ерозія грунту? Причини і види ерозії грунту.
3. Назвіть основні забруднювачі грунту.
4. Що таке відходи виробництва і споживання? Які встановлені класи небезпеки відходів?
5. Що включає в себе поняття «поводження з відходами»?
6. Як встановлюється норматив утворення відходів та ліміт на розміщення відходів?
7. Назвіть основні методи переробки відходів.
8. Дайте коротку характеристику методу компостування.
9. На яких процесах засновано біорозпад органічних відходів?
10. Назвіть основні напрямки термічної переробки відходів.
11. Які ще способи переробки відходів вам відомі?
Під моніторингом розуміють систему стеження за якимись об'єктами або явищами.
Екологічний моніторинг - це інформаційна система, створена з метою спостереження і прогнозів змін у навколишньому середовищі, для того, щоб виділити антропогенну складову на тлі інших природних процесів.
Одним з важливих аспектів функціонування моніторингових систем є можливість прогнозування стану досліджуваного середовища та попередження про небажані зміни її характеристик.