Введение. 
Твердые отходы: технологии утилизации, методы контроля, мониторинг

Сегодня мы живем в мире отходов. Ежегодно в океан попадают миллиарды тонн различных загрязняющих веществ техногенного происхождения, в том числе около 10 млн т нефтепродуктов. Предприятия энергетики и транспорт выбрасывают в атмосферу около 1 млрд т аэрозолей и столько же сажи, при этом сжигается 10 млрд т у.т. Согласно данным статистики 7 млрд т из общего числа отходов, ежегодно образующихся на земном шаре, приходится на долю России, из них используется только 2 млрд т, т. е. 28,6%. Под полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) (не считая несанкционированных свалок) ежегодно отчуждается 10 тыс. га земель, пригодных для использования [34].

На полигонах твердых промышленных отходов (ТПО), в шламонакопителях предприятий и хвостохранилищах перерабатывающих и горно-обогатительных комбинатов промышленные отходы накапливаются годами. На территории России сегодня накоплено 80 млрд т твердых отходов, из них — 1,6 млрд т токсичных (I и II классов опасности), в том числе содержащих особо опасные канцерогенные и радиоактивные вещества 1341.

Основными источниками образования твердых отходов являются:

• • энергетика (зола и шлаки от сжигания твердого топлива);
• • черпая и цветная металлургия (шлаки, формовочная земля, коксовые остатки);
• • добывающая промышленность (отвалы);
• • деревообрабатывающая промышленность (опилки, стружки, остатки древесины, кора, лигнинные вещества);
• • химическая промышленность (химические вещества в широком ассортименте, фосфогипс и т. д.) и смежные отрасли;
• • коммунально-бытовое городское хозяйство (твердые бытовые отходы, осадки городских сточных вод).

Сложная ситуация складывается с образованием ТБО. Например, на одного москвича в среднем приходится порядка 270 кг бытовых отходов в год, и эта цифра продолжает расти, увеличиваясь на 1—4% в год. Меняется со временем и массовая доля разных видов отходов. Например, на одного москвича приходится до 50 кг различных упаковочных материалов.

Бытовые отходы подвергают захоронению на специализированных полигонах ТБО, а также складируют на стихийных свалках. В России на долю несанкционированного размещения отходов приходится более 70% их общего объема. Процессы химического взаимодействия реакционноспособных компонентов отходов с компонентами окружающей среды приводят к образованию новых видов соединений, которые иногда оказываются более токсичными, чем исходные компоненты. При этом продукты такого взаимодействия могут накапливаться в депонирующих средах (почве, донных отложениях) или мигрировать с водными и воздушными потоками и передаваться по пищевым цепочкам, подвергаясь метаболизму в живых организмах.

Свалки бытовых отходов являются средой обитания многих паразитирующих видов насекомых и синантропных видов грызунов — крыс и мышей, которые являются переносчиками большого количества инфекционных и инвазионных заболеваний (чума, туляремия, лептосиирозы, трихинеллез, сальмонеллезы, псевдотуберкулез, хориоменингит). Грызуны являются естественными носителями зоонозных заболеваний — их возбудители циркулируют, как правило, среди крыс, а в организм человека попадают случайно. Крысы являются важнейшими кормителями переносчиков инфекций — кровососущих членистоногих (москиты, блохи, клещи и др.).

Сложившаяся ситуация представляет реальную угрозу существованию живущих людей и будущих поколений. Современная окружающая антропогенная среда, созданная при непосредственном участии человека, резко отличается от естественно сложившейся природной среды конкретного региона.

Качество и устойчивость природной среды обеспечиваются общими принципами устройства биосферы — круговоротом веществ и элементов; пирамидой энергии; видовым разнообразием; стабильностью численности популяций (естественный отбор) и приспособленностью видов. Равновесие в природных экосистемах также поддерживается за счет естественных биотических и абиотических процессов саморегулирования и самоочищения от загрязнений не техногенного характера. В основе таких процессов лежит принцип цикличности, т. е. конечный продукт одного процесса служит сырьем для последующего в пищевой цепи. Например, гниение органических остатков (растений и животных), минерализация твердых веществ или растворение минералов обеспечивают плодородие почвы. При наличии благоприятных условий — влаги, кислорода, тепла создаются условия для роста и развития растений, что обеспечивает протекание очередного цикла (питание и размножение животных) и т. д. Происходит воспроизводство всего живого на Земле — от бактерий и водорослей до высших форм жизни. Естественными регуляторами уровня воспроизводства являются географические, погодные, почвенные и другие условия окружающей среды.

Искусственное изменение природных циклов приводит к тому, что организм человека не успевает приспособиться к новым условиям жизни. Воздействие вредных и опасных факторов вызывает резкое снижение уровня адаптации, т. е. нарушается один из основных принципов устойчивости биосферы — приспособленность видов. Это приводит к росту экологически обусловленных патологий.

Таким образом, становится очевидной необходимость разработки новых, экологически безопасных технологий переработки и обезвреживания всех видов отходов, организованных по аналогии с природными циклами, и в первую очередь технологий сортировки, позволяющих использовать ценные компоненты в качестве вторичного сырья.