Средства защиты литосферы

Большая часть загрязнителей, поступающих в атмосферу и гидросферу в виде химически активных соединений, формируется в результате распыления геохимически загрязненных грунтов. Геохимическое загрязнение почв образуется в результате хаотичного складирования без специальной подготовки твердых бытовых и производственных отходов (табл. 6.1).

Таблица 6.1 – Источники геохимического загрязнения почв

Для очистки грунтов используют следующие способы: физические, электрохимические, химические, биологические.

Физические способы реализуются посредством:

1) механического удаления загрязнителей вместе с породой и вывоз их в места складирования;

2) удаления загрязнителей фильтрующим потоком жидкости (промывка, дренаж, откачка и др.);

3) создания экрана из обожжённых грунтов;

4) аэродинамического воздействия для удаления газообразных токсикантов;

5) удаления и использования твердых отходов.

Твердые отходы – твердые вещества, образующиеся в промышленном производстве, сельском и коммунальном хозяйстве и не используемые как сырьё для производства. Утилизация твердых бытовых отходов (ТБО) является существенной проблемой современного общества. В мировой практике известно более 20 способов обработки ТБО, но большинство из них не применяют из-за высокой себестоимости и сложности технологий. Наибольшее распространение получили следующие способы: складирование на полигонах, термическая обработка на мусоросжигательных заводах, аэробное биотермическое компостирование в заводских условиях, компостирование и пиролиз некомпостируемых фракций на заводах комплексных технологий, заводское изготовление топлива и сырья для промышленности.

Складирование на полигонах-свалках – самый простой и дешевый, но экологически небезопасный способ. Основными недостатками являются: длительный срок обезвреживания (до 20 лет); занимают большие площади; обеспечивают фильтрационное загрязнение почв, атмосферы, гидросферы; возможно самовозгорание хранящихся веществ; ухудшают санитарно-эпидемиологическую обстановку. Поэтому важно правильно организовать противофильтрационные экраны и обслуживание полигонов. Термическая обработка на мусоросжигательных заводах широко распространена в индустриально развитых странах. На этих заводах утилизируется тепло. Недостатками являются: значительные материальные затраты, сложность очистки отходящих в атмосферу с дымом токсичных газов; образующиеся отходы токсичны, что требует устройства специальных хранилищ. Способ аэробного биотермического компостирования позволяет органическую часть отходов переработать в компост, которое является удобрением и может быть использовано в качестве биотоплива. Оставшиеся после переработки 30% некомпостируемых фракций подвергаются комплексной переработке, в результате расщепления органических веществ получают тепловую энергию и пирокарбонат – сырье для металлургической промышленности.

Для очистки загрязнённых грунтов от тяжелых металлов, нитратов, фенолов, радионуклидов успешно применяются электрохимические способы, в основе которых лежит воздействие на них электрическим током. При этом различные токсиканты мигрируют к аноду или к катоду, а затем извлекаются из грунта.

Для химических способов используют химические реакции между загрязнителями и вводимыми в грунт смолами, жидким стеклом, битумами. В результате создаются экраны-барьеры для тех или иных загрязнителей.

Очень эффективны биологические методы, основанные на поглощении загрязнителей различными микроорганизмами, растениями, грибками и их последующем удалении. Эти способы отличаются экологической чистотой и высокой эффективностью даже при низких концентрациях экотоксикантов. Отечественные разработки последних лет позволяют проводить очистку грунтовых массивов от вредных химических стоков и газов с помощью системы «активных» дрен из технотканевых лент и настилов из плёнок.