Бытовой мусор (ТБО)

Говоря о классификации отходов по происхождению используют понятия «бытовые отходы» и «промышленные отходы». Бытовые отходы — наиболее широкая категория отходов жизнедеятельности человека. Она включает в себя: бумажные отходы (газеты, журналы, упаковки), использованные изделия из пластмассы, пищевые отходы, растительные отходы, стекло, текстиль, древесина, кожа, резина, различные металлы, отработавшие свой срок бытовые электроприборы — в общем, все то, что остается ненужным в процессе нашей жизнедеятельности и что выбрасывается каждым из нас. Когда мы используем слово «мусор», мы подразумеваем именно эти отходы. Состав и объем бытовых отходов чрезвычайно разнообразны и зависят не только от страны и местности, но и от времени года и от многих других факторов. Бумага и картон составляют наиболее значительную часть ТБО (до 40% в развитых странах). Вторая по величине категория в России — это так называемые органические, в т.ч. пищевые, отходы; металл, стекло и пластик составляют по 7-9% от общего количества отходов. примерно по 4% приходится на дерево, текстиль, резину и т.д. Исторически «на виду» всегда были жидкие и газообразные отходы — промышленные загрязнения воды и воздуха — и они становились объектом первоочередного контроля и регулирования, в то время, как твердые отходы всегда можно было увезти подальше или закопать — попросту тем или иным способом убрать «с глаз долой». В прибрежных городах отходы довольно часто просто сбрасывались в море. Экологические последствия захоронения мусора — через загрязнение подземных вод и почв — проявлялись иногда через несколько лет или даже несколько десятков лет, однако были от этого не менее разрушительны. В общественном сознании постепенно сформировалась идея о том, что закапывание отходов в землю или сброс их в море — это недопустимое перекладывание наших проблем на плечи потомков. И со временем из-за роста многообразия бытовых отходов люди начали придумывать другие способы утилизации мусора: его измельчение, сжигание, вторичное использование. Однако, многие из этих способов пока еще не доведены до совершенства или нуждаются в новых технологиях.

В Колумбии урны для пластиковых бутылок устанавливают в виде самих пластиковых бутылок

Строительный мусор

Основные виды строительных отходов это: отходы бетона и железобетона, сколы асфальта, отходы керамзитбетона, отходы древесины, лом черных металлов, отходы рубероида, отходы битума (мастика), отходы линолеума, использованная обрезь минвата, асбошифер, асбестовые изделия, мукулатура (в т.ч. оргалит), стеклобой, использованный сафаянс , кирпич (бой), отработанный цементно-известковый раствор, разные лакокрасочные отходы, шлаки, зола, керамическая плитка (бой), загрязненая бумажная тара, использованная металлическая тара и т.д. Преобладающими видами строительных отходов в городе являются кирпич, асфальт и каменные материалы, бетон и железобетон, картон, бумага. При сносе панельных домов первого периода индустриального домостроения, при производстве строительно-монтажных и сопутствующих работ образуется значительное количество строительных отходов, большая часть которых вывозится на полигоны и свалки, в том числе, несанкционированные, что отрицательно влияет на экологическую ситуацию. В то же время, отходы строительного производства представляют собой вторичное сырье, использование которого после переработки на вторичный щебень и песчано-гравийную смесь может снизить затраты на новое строительство объектов в городе и одновременно позволяет уменьшить нагрузку на городские полигоны, исключить образование несанкционированных свалок.

Радиоактивные отходы

Радиоактивное загрязнение биосферы — это превышение естественного уровня содержания в окружающей среде радиоактивных веществ. Оно может быть вызвано ядерными взрывами и утечкой радиоактивных компонентов в результате аварий на АЭС или других предприятиях, при разработке радиоактивных руд и т.п. Согласно российскому «Закону об использовании атомной энергии» (от 21 ноября 1995 года №170-ФЗ) радиоактивные отходы (РАО) — это ядерные материалы и радиоактивные вещества, дальнейшее использование которых не предусматривается. Радиоактивные отходы образуются на всех стадиях работы предприятий атомной отрасли: при добыче урана; на заводах, производящих из урана ядерное топливо для атомных электростанций (АЭС); при нормальной работе АЭС; при демонтаже АЭС; в процессе реализации военных программ по созданию ядерного оружия; при эксплуатации и выводе из эксплуатации кораблей военно-морского и гражданского флотов с ядерными энергетическими установками и баз их обслуживания; при использовании изотопной продукции в народном хозяйстве (в медицинских учреждениях; в химической, металлургической и других обрабатывающих отраслях; при проведении научных исследований; при добыче полезных ископаемых, не относящихся к радиоактивным рудам (прежде всего, нети и газа)). В общем, источников радиоактивных отходов совсем немало, и они очень различны. Поэтому не будет ошибкой предположить, что и видов радиоактивных отходов существует несколько, и для них есть классификации. Радиоактивные отходы делятся на «удаляемые РАО» и «особые РАО». Удаляемые РАО, в свою очередь, имеют еще несколько параметров классификации: 1) по продолжительности полураспада (долгоживущие и короткоживущие); 2) по степени активности (высокоактивные, среднеактивные, низкоактивные); 3) по агрегатному состоянию (твердые житкие и газообразные); и др. Как же сегодня человечество решает проблему радиоактивных отходов? Это зависит от категории, к которой они относятся. На сегодняшний день существует три класса подобных отходов — низкоактивные, среднеактивные и высокоактивные. Наиболее простой является утилизация первых двух классов. Стоит отметить, что в зависимости от своего химического состава радиоактивные отходы делятся на короткоживущие (с малым периодом полураспада) и долгоживщие (с большим периодом полураспада). В первом случае самым простым способом будет временное хранение радиоактивных материалов на специальных площадках в герметических контейнерах. После определенного промежутка времени, когда происходит распад опасных веществ, оставшиеся материалы уже не представляют опасности и могут быть утилизированы как обычный мусор. Именно так постпают с большей частью технических и медицинских источников радиоактивного излучения, которые содержат только короткоживущие изотопы с периодом полураспада максимум несколько лет. В качестве контейнеров для временного хранения в этом слчае обычно использют стандартные металлические бочки объемом 200 литров. При этом низко- и среднеактивные отходы заливают цементом для предотвращения их попадания за пределы емкости. Процедра утилизации отходов атомных электростанций гораздо более сложная и требует повышенного внимания. Поэтому такая процедура производится только на специальных заводах, которых сегодня в мире совсем немного. Здесь при помощи специальных технологий химической обработки производится извлечение большей части радиоактивных веществ для их повторного применения транспортировки груза. Наиболее современные способы с использованием ионообменных мембран позволяют вновь использовать до 95% всех радиоактивных материалов. При этом радиоактивные отходы значительно уменьшаются в объеме. Однако, полностью их дезактивировать пока невозможно. Вот почему на следющей стадии утилизации производится подготовка отходов к длительному хранению. А учитывая, что отходы АЭС имеют длительный период полураспада, практически такое хранение можно назвать вечным. Для того, чтобы полностью исключить попадание высокоактивных отходов в окржающую среду, их подвергают процедуре витрификации или остеклования. Она заключается в смешивании расплавленных в индукционной печи радиоактивных материалов с жидким стеклом до получения однородной массы. Эта масса заливается в толстостенные контейнеры из легированной стали, где она затвердевает, образуя чрезвычайно устойчивый к действию воды и других химикатов состав. После герметизации контейнеров радиоактивные отходы считаются полностью подготовленными для захоронения. Для такого захоронения использются подземные хранилища, глубиной несколько сотен метров. Они устраиваются в скальных породах (обычно гранитах) и оснащаются системой контроля за состоянием внутри контейнеров, а также вентиляцией. Такой контроль продолжается и после их заполнения, когда полностью использованное хранилище заливается бетоном и консервируется практически навсегда. На сегодня ни в одной стране мира нет хранилищ РАО, расчитанных более чем на 50 лет.

Космический мусор

Под космическим мусором подразумевают все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые. В некоторых случаях, крупные или содержащие на борту опасные (ядерные, токсичные и т.п.) материалы объкты космического мусора могут представлять прямую опасность и для Земли — при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы Земли и выпадении обломков на населенные пункты, промышленные объекты, транспортные коммуникации и т.п. В период с 1957 по 1988 год только Россия и США произвели около 5000 запусков, еще несколько сотен запусков были осуществленны другими странами. Каждый из запусков оставляет в космосе свой след: это и остатки ракетоносных систем, и оборудование с потерпевших неудачу экспериментов, спутники и космические аппараты и просто потерянные астронавтами вещи. Мусорные мешки, использованные за период эксплуатации станции «Мир», тоже относятся к космическому мусору. Но самым мощным источником исскуственного загрязнения космоса являются самопроизвольные взрывы на орбитах, которые могут порождать сразу несколько сотен тонн крупных обломков и гораздо большее количество мелких. Одна из причин таких взрывов заключается в том, что в топливных баках космических аппаратов после завершения их эксплуатации остается небольшре количество топлива. Топливные баки со временем разрушаются, а иногда пробиваются какими-либо фрагментами космического мусора, самовопломеняющиеся же компоненты топлива, смешиваясь, взрываются. На июнь 2000 года зарегестрировано 6 096 едениц космического мусора, за 5 000 из них Россия и США несут ответственность в равной мере. Реальное число орбитальных обломков размерами от 1 до 10 см оценивается в 100 000, а менее 1 см — в десятки миллионов. Объекты с диаметрами от 1 до 10 см представляют наибольшую опасность. Мало того, что их очень много и они носятся вокруг Земли с огромными скоростями — до 10 км/с, они еще недоступны для обнаружения Службами контроля. Столкновение с ними при условии большой населенности орбит может привести к катострофическим последствиям. Большинство обломков находится в самых используемых высотных поясах называемых LEO — Low Earth Orbit — низкая земная орбита (высота до 2 000 км от земной поверхности), где работает Международная Космическая Станция, и GEO — геостационарная земная орбита (около 36 000 км). Несмотря на то, что плотность на всех орбитах приблизительно одинакова, поток мусора значительно больше на LEO, так как сама орбита значительно меньше и объкты на ней обладают большей скоростью. Сведения о заселенности околоземного пространства объектами искусственного произхождения поступают из специальных Служб контроля космического пространства, функционирующих как в России, так и в США. В их задачи входят наблюдение, отождествление и каталогизация искусственных объктов. Российские и американские каталоги содержат их около 9 000. Полученная Службами контроля информация используется для анализа состояния экологической обстановки в космосе. Кроме того, в обязанности этой службы входит обеспечение непосредственной безопасности космических полетов путем предупреждения о возможных столкновениях, а также определение принадлежности фрагментов космических объектов разным странам, что помогает определить «вклад» стран в засорение космоса. Но, к сожалению, наблюдения доступны далеко не все обломки, составляющие космический мусор. Наземные радиолокационные системы могут обнаруживать только те объекты, диаметр которых на высоте до 2 000 км составляет не менее нескольких сантиметров, оптическим же телескопам доступны объекты от 1 м на высотах в несколько десятков километров. Все остальные объекты находятся вне зоны контроля, хотя их количество и огромные скорости, с которыми они движутся, представляют для человеческой деятельности в космосе опасность более, чем реальную. Говоря о проблемах, связанных с загрязнением космического пространства, нельзя не упомянуть о выдвигаемых проектах отправки в космос высокотоксичных и радиоактивных отходов наземных промышленных предприятий. Хотя, казалось бы, удаление таких отходов в космос более благоприятно для биосферы Земли, нежели их захоронение в шахтах или в глубинах океана (при условии, конечно, гарантии абсолютной безопасности и надежности самой операции отправки отходов с Земли), однако такие проекты требуют тщательного экологического обследования. Так как очищение космоса в настоящее время не представляется возможным ни технически, ни экономически, то все совместные усилия должны быть направлены на то, чтобы меньше мусорить. Для этого необходимо: предотвращать самопроизвольные взрывы в космосе, то есть избавляться от остатков топлива при завершении работы космического аппарата, и сократить срок пребывания отработавших объектов до 25 лет; запретить преднамеренные разрушения космических объетов, находящихся на орбите, производимые иногда для предотвращения падений крупных несгоревших частей космического объекта на населенные районы планеты; уводить отработавшие спутники с широко используемых заселенных орбит на более высокие и малоиспользуемые орбиты.

Необычные факты

• Взрыв последней ступени американской ракеты «Pegasus» в 1996 году вызвал образование почти 300 000 фрагментов диаметром более 4 мм и 700 — превышаующих 10 см.

• «Встреча» с одним только обыкновенным крепежным болтом, потерянным на орбите, равнозначна столкновению с пушечным ядром, мчащимся со скоростью 300 м/с. А летящая частица диаметром всего 0,5 мм вполне способна пробить скафандр.

• Проект «Орион», разработка которого началась еще в 1970 году, предназначен для удаления мелкого космического мусора при помощи лазерного луча. Этот луч способен находить обломки, испарять их или отклонять с пути космических аппаратов, а также возвращать их в земную атмосферу или удалять на более высокие орбиты.

• Историки науки указывают на то, что некоторые объкты на орбите, рассматриваемые как мусор, будут представлять интерес для космических археологов будущего и поэтому должны быть сохраннены.