Утилизация бытовых, промышленных и радиоактивных отходов

В наши дни человек активно воздействует на природу, в невиданных ранее масштабах добывает и использует земные богатства. В результате накапливается большое количество бытовых и промышленных отходов.

Применяемые в течение длительного времени способы захоронения бытовых и промышленных отходов основывались на том, что миграция отходов маловероятна, содержащиеся в них соединения окисляются, гидролизуются или перерабатываются бактериями в безвредные продукты. Однако исследования показали, что некоторые виды отходов разлагаются медленно (например, некоторые виды пластмасс разрушаются десятки лет), часть отходов перерабатывается бактериями в токсичные вещества. Загрязняющие вещества от различных источников могут мигрировать, т.е. распространяться в поверхностных слоях земной коры на большие расстояния и проникать в водяные пласты. Засоряются не только огромные площади суши, но и моря и океаны.

Вынужденное захоронение всех видов отходов в грунте требует физических, химических и биологических исследований, результаты которых позволяют представить реальную картину миграции составляющих отходы соединений, а также процесс их разложения.

В настоящее время более половины пластиковых отходов выбрасывают, закапывают, четверть сжигают и столько же перерабатывают для повторного использования. Сжигание позволяет превратить полимеры в воду и углекислый газ. Однако наличие в пластиках, резинах, синтетических тканях хлора, сурьмы, фосфора, серы, ароматических соединений приводит к образованию чрезвычайно ядовитых летучих продуктов, включая диоксины. Очистка дымовых газов от этих примесей весьма дорогостояща и не всегда эффективна. Поэтому сжигание отходов экологически невыгодно, хотя его широко практикуют.

Внимание исследователей и инженеров сконцентрировано на повторном использовании пластиковых отходов. Активно ведутся исследования по созданию биоразлагаемых полимеров для использования в виде упаковки, посуды разового употребления и других бытовых нужд.

Особого внимания требует захоронение радиоактивных отходов, количество которых постоянно растет. В настоящее время принято считать, что оптимальным является способ захоронения радиоактивных отходов в могильниках под землей. Этот способ требует тщательного изучения геохимии окружающего могильник грунта. Необходимо иметь достоверное представление о возможной миграции радионуклидов, последствиях воздействия радиации и тепловыделения на изменение химического состава грунта и грунтовых вод. Большое значение имеет изучение сейсмической обстановки в данном регионе.

Повышению надежности захоронения способствуют связывание радионуклидов в соединения с низкой растворимостью в воде, адсорбция их на твердых поверхностях. При выполнении надлежащих условий существует реальная возможность долговременного и надежного захоронения радиоактивных отходов в геологических формациях.

Контрольные вопросы

1 Опишите возможности Вашего персонального компьютера.

2 Каковы возможности сети Интернет? Как Вы их используете?

3 Каковы перспективы развития микро- и нанотехнологий?

4 Какое излучение называется вынужденным? В чем заключается принципиальное отличие вынужденного и спонтанного излучений?

5 Опишите принцип работы оптического квантового генератора (лазера).

6 Какими свойствами обладает лазерное излучение? Чем лазерное излучение отличается от излучения обычных источников света?

7 Где применяются лазеры?

8 Какие технологии называются биотехнологиями? Назовите основные виды биотехнологической продукции.

9 Решение каких проблем связывают с биотехнологиями?

10 Какова цель генной инженерии? Как она применяется в медицине

11 Какие естественнонаучные проблемы необходимо решать при сохранении окружающей среды?

12 Чем обуславливается необходимость сотрудничества ученых разных отраслей естествознания при защите природы?

13 Опишите экологические проблемы транспорта, промышленности и сельского хозяйства.

14 Каковы экологические проблемы утилизации отходов?

15 В чем заключаются особенности захоронения радиоактивных отходов?

Заключение

Многообразные химические соединения, строительные и конструкционные материалы, пластики, искусственные питательные вещества, лекарственные препараты, космические корабли, компьютеры и многое, многое другое – все это продукты современных технологий. Развитие науки, проникновение в тайны мироздания на всех структурных уровнях организации материи приводит к постоянному расширению масштабов наукоемких технологий. Перед наукой и ее продуктом – технологиями в XXI веке стоят глобальные задачи. Среди приоритетных направлений развития науки и техники выделяют

· информационные технологии (многопроцессорные ЭВМ с параллельной структурой, системы распознавания и синтеза речи, текста и изображений, системы искусственного интеллекта, вычислительные системы на базе нейрокомпьютеров);

· лазерные технологии;

· технологии создания новых материалов и химических продуктов;

· технологии живых систем (биотехнологии на основе генной инженерии, технологии иммуннокоррекции, химический и биологический синтез лекарственных средств и пищевых продуктов, генодиагностика и генотерапия, трансгенные формы растений и животных, технологии хранения продовольствия);

· технологии модернизации транспорта (альтернативные виды топлива, навигационные системы, системы обеспечения безопасности движения);

· технологии производства энергии;

· технологии сохранения окружающей среды и рационального природопользования.

Предполагают, что в ближайшие десятилетия

· химические и другие производства будут безотходными, все вторичное сырье будет перерабатываться;

· новые источники энергии позволят создать экологически чистый транспорт;

· энергосистемы и промышленность перейдут на солнечную и ядерную энергию; ископаемое топливо будет использоваться для получения полезной продукции;

· будет освоена наноэлектронная технология сборки устройств из отдельных молекул;

· принципиально улучшится качество синтетических продуктов питания;

· в медицинскую практику войдут новые лекарственные препараты для успешного лечения рака, СПИДа, сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Особо необходимо упомянуть освоение космоса. Перспективные космические технологии должны радикально изменить лицо планетарной цивилизации. Уникальность космических технологий заключается в отсутствии силы тяжести, наличии глубокого вакуума и практически неисчерпаемого источника энергии в виде солнечного излучения. В космических условиях появляется возможность создавать материалы с уникальными свойствами, которые в принципе невозможно создать в земных условиях. Большие надежды связываются с созданием космических энергосистем.

Для решения всех перечисленных (и неупомянутых здесь) задач необходима целенаправленная созидательная работа громадной армии специалистов.

Основой их деятельности являются естественнонаучные знания.