Проблема радиоактивных отходов.

Радиоактивные отходы (РАО) — это побочные биологически и/или технически вредные вещества, содержащие образовавшиеся в результате технической деятельности человека радионуклиды. Локализованы эти отходы в сравнительно небольших объемах, чем отличаются от радио­активных выбросов, поступающих в окружающую среду, прежде всего — в атмосферу, и рассеивающихся в ней. Классификация радиоактивных отходов поможет в планировании безопасного захоронения радиоактивных материалов. Классификация может означать простое разделение отходов на твердые, жидкие и газообразные, или на материалы, сбрасываемые в окружающую среду, материалы, подлежащие захоронению на муниципальной свалке, и материалы, подлежащие захоронению на специальной установке. Далее, жидкие отходы классифицируются в зависимости от концентрации радиоактивных компонентов. Более сложная классификация, в зависимости от уровня активности и периода полураспада радионуклидов в материале, позволяет захоранивать материалы в соответствии со специальными требованиями.В настоящее время в хранении и захоронении РАО суще­ствуют две тенденции: локальная и региональная. В процессе образования РАО и борьбы с ними существуют следующие основные этапы: улавливание, концентрирование, упаковка, хранение, захоронение. Первый этап особенно важен в случае газообразных РАО, среди которых наиболее существенны радио­нуклиды криптона, ксенона, трития и углерода. Наиболее рас­пространены жидкие РАО, которые для захоронения доводят до твердого состояния, концентрируя их и включая в стеклообраз­ную массу, а затем — в металлическую матрицу, бетонные блоки или пористые керамические материалы. Наиболее многочисленны твердые отходы. Существенной проблемой является выбор геологических фор­маций для захоронения РАО. Наиболее пригодны для этого глу­бокие шахты и штольни, преимущественно в каменной соли. Используются скважины в глинах или скальных породах. В лю­бом случае место захоронения должно характеризоваться высокой водонепроницаемостью. Проблема захоронения РАО достаточно сложна. Особым видом РАО являются твердые отходы, образующиеся при переработке урановых и ториевых руд.

Организация рециклинга ТБО.

Рециклинг – это переработка отходов. Под ТБО понимаются отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности населения. Резкий рост потребленияи повышение уровня жизни людей привел увеличению объемов образования ТБО. ТБО засоряют и захламляют окружающий нас природный ландшафт. Они являются источником поступления вредных химических, биологических и биохимических препаратов в окружающую среду. Это создает угрозу здоровью и жизни населения, а также будущим поколениям людей. С другой стороны ТБО следует рассматривать как техногенные образования, которые можно характеризовать как своеобразные носители, содержащие в себе практически бесплатные компоненты черных, цветных металлов и других материалов, пригодных для использования в металлургии, стройиндустрии, машиностроении, в химической индустрии, энергетике, в сельском и лесном хозяйстве и т.д. Решение проблемы переработки ТБО приобретает за последние годы первостепенное значение. Кроме того, в связи с естественным постепенным истощением природных источников сырья (нефти, каменного угля, руд для цветных и черных металлов) для всех отраслей народного хозяйства приобретает особую значимость более полное использование потребительских свойств всех видов бытовых отходов. Весь процесс рециклинга ТБО можно условно разделить на пять составляющих: образование, сбор, вывоз, сортировка, утилизация. При рассмотрении всего комплекса проблем, связанных со сбором, транспортировкой, обезвреживанием и утилизацией ТБО, в первую очередь ставится вопрос о составе и свойствах самих отходов. По морфологическому признаку отходы подразделяются на компоненты: бумагу, картон, пищевые отходы, дерево, металл (черный и цветной), текстиль, кости, стекло, кожу, резину, камни, полимерные материалы и прочее.Сбор отходов часто является наиболее дорогостоящим компонентом всего процесса утилизации и уничтожения ТБО.Главной проблемой переработки ТБО является их несортированность и, как следствие, невозможность соблюдения экологически безопасной технологии складирования на полигонах, в том числе в ходе их компостирования и сжигания. В мире признано, что захоронение и сжигание отходов – тупиковые технологии. Количество сырья, которое может перерабатываться составляет 70% от общей массы ТБО, остальные 30% – захораниваются. Варианты сбора вторичного сырья в разных странах и территориях могут быть различными в зависимости от местных условий: мусоросборники вблизи дома, специализированные центры сбора вторичного сырья, платные центры сбора. В зависимости от варианта сбора мусора выбирается транспорт для его перевозки. Следующий этап – выбор типа и мощности перерабатывающего предприятия: ряд небольших локальных заводов, крупная компания территориальной единицы или транспортировка сырья на крупное региональное перерабатывающее предприятие. После разделения ТБО на фракции, каждая из них поступает на последующую технологическую стадию – стадию переработки в конечный продукт. Основной проблемой в переработке вторсырья является не отсутствие технологий переработки,а отделение вторсырья от остального мусора и разделение различных компонент вторсырья. Существует множество технологий, позволяющих разделять отходы и вторсырье. Самая дорогая и сложная из них – извлечение вторсырья из уже сформировавшегося общего потока отходов на специальных предприятиях. По мнению ведущих российских и зарубежных специалистов наиболее современным экологическим и экономическим требованиям соответствует комплексная технология переработки ТБО, соединяющая воедино комбинацию процесса сепарации и сортировки ТБО, процессов экологической биотехнологии, высокотемпературной переработки определенной фракции ТБО (при t +1200 – 1400°С в течение 4-7 часов) и захоронение не утилизируемой и экологически безопасной фракции ТБО на полигоне.

15.Механизм образования кислотных дождей в атмосфере.

Кислотообразующие выбросы в атмосферу – диоксид серы SO₂ и оксиды азота NО _х. Природные источники диоксида серы вулканы и лесные пожары, отрасли промышленности, черной и цветной металлургии - 40 - 50%, предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, угольной и газовой отраслей промышленности – около 8%. Природные поступления в атмосферу оксидов азота связано с электрическими разрядами, при которых образуется NО, впоследствии – NО₂. Значительная часть оксидов азота природного происхождения перерабатывается в почве микроорганизмами. Около 25% выбросов оксидов азота дает сжигание топлива на предприятиях электро- и теплоэнергетики, столько же – на предприятиях металлургической, машиностроительной и получение азотной кислоты и взрывчатых веществ. Главный источник техногенных оксидов азота в атмосфере – автотранспорт и другие виды моторного транспорта (около 40%). Образуются при сгорании топлива, особенно если температура превышает 1000 °С. Диоксид серы, попавший в атмосферу, превращается в триоксид серы (серный ангидрид) SО₃:2SO₂ + O₂= 2SO₃,который реагирует с водяным паром атмосферы, образуя аэрозоли серной кислоты:SO₃ + Н₂O = Н₂SO₄.Основная часть выбрасываемого диоксида серы во влажном воздухе образует кислотный полигидрат SО₂• n H₂O, который часто называют сернистой кислотой и изображают условной формулой Н₂SО₃:SO₂ + H₂O = H₂SO₃.Сернистая кислота во влажном воздухе постепенно окисляется до серной:2Н₂SО₃ + О₂= 2Н₂SO₄.Аэрозоли серной и сернистой кислот приводят к конденсации водяного пара атмосферы и становятся причиной кислотных осадков (дожди, туманы, снег).Аэрозоли серной и сернистой кислот составляют около 2/3 кислотных осадков, остальное приходится на долю аэрозолей азотной и азотистой кислот, образующихся при взаимодействии диоксида азота с водяным паром атмосферы:2NО₂ + Н₂О = НNО₃ + НNО₂.

Находящийся в атмосфере хлор (выбросы химических предприятий; сжигание отходов; фотохимическое разложение фреонов, приводящее к образованию радикалов хлора) при соединении с метаном (источники поступления метана в атмосферу: антропогенный – рисовые поля, а также результат таяния гидрата метана в вечной мерзлоте вследствие потепления климата) образует хлороводород, хорошо растворяющийся в воде с образованием аэрозолей соляной кислоты:Сl ^- + СН₄ = CН ⁺ ₃ + НСl, СН ⁺ ₃ + Сl₂ ® CН₃Cl + Сl ^-. Очень опасны выбросы фтороводорода (производство алюминия, стекольное), который хорошо растворяется в воде, что приводит к появлению в атмосфере аэрозолей плавиковой кислоты:HF + H₂O ↔ OH₃ + HF₂

Длязашиты окружающей среды от вредных антропогенных веществ возможны два пути: очистка исходного топлива и очистка отходящих газов. Количество оксидов азота, образующихся при сгорании топлива за счет азота воздуха, снижается, если применяют режимы горения при более низкой температуре. Для очистки отходящих газов от оксидов азота используют методы каталитического восстановления оксидов до свободного азота. Химические процессы на таком катализаторе можно представить в виде: NO + 4NH₃= 5N₂+ 6H₂O 6NO₂+ 8NH₃= 7N₂+ 12H₂O Этот метод позволяет очищать отходящие газы от NO_xна 95%. Что касается охраны природы от антропогенного диоксида серы, то решать эту проблему нужно двояким образом: путем очистки топлива от серосодержащих веществ и путем очистки отходящих газов, выделяемых при горении. Для очистки отходящих газов от серосодержащих примесей применяют специальные устройства – скрубберы, заполняемые известью, известняком и специальными добавками. Так можно понизить содержание диоксида серы в отходящих газах на 70-90%. В настоящее время происходит постепенный переход к новым технологиям десульфуризации регенерационного типа, позволяющим получать ценные химические продукты.