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.

Библиографический список

Основная литература

1 Белкин, П.Н. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для вузов по гуманитар. специальностям / П.Н. Белкин. – М.: Высшая школа, 2004. – 335 с.

2 Дубнищева, Т.Я. Концепции современного естествознания: учебник для вузов / Т.Я. Дубнищева. – 3-е изд. – М.: Маркетинг; Новосибирск: ЮКЭА, 2001. – 832 с.

3 Дубнищева, Т.Я. Концепции современного естествознания: учебник для вузов / Т.Я. Дубнищева. – 4-е изд. – М.: ЮКЭА, 2005. – 832 с.

4 Карпенков, С.Х. Концепции современного естествознания: учебник для вузов / С.Х. Карпенков. – 2-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2001. – 335 с.

5 Торосян, В.Г. Концепции современного естествознания: учеб. пособие для вузов / В.Г. Торосян. – М.: Высшая школа, 2002. – 208 с.

 

Дополнительная литература

1 Аплеснин, С.С. Основы спинтроники / С.С. Аплеснин. – 2-е изд., испр. – СПб.: Издательство «Лань», 2010. – 288 с.

2 Арнольд, В.И. Теория катастроф / Арнольд В.И. – М.: Наука, 1999. – 214 с.

3 Бабушкин, А.Н. Современные концепции естествознания: лекции по курсу / А. Н. Бабушкин. – 3-е изд., испр. и доп. – СПб.: Издательство «Лань», 2002. – 221 с.

4 Бабушкин, А.Н. Современные концепции естествознания: курс лекций / А.Н. Бабушкин. – 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань»; М.: Издательство «Омега-Л», 2004. – 224 с.

5 Баранцев, Р.Г. Синергетика в современном естествознании / Р.Г. Баранцев. – М.: УРСС, 2003. – 141 с.

6 Белкин, П.Н. Концепции современного естествознания: учебное пособие / П.Н. Белкин. – М.: Высшая школа, 2004. – 335 с.

7 Волькенштейн, М.В. Биофизика / М.В. Волькенштейн. – 3-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008. – 608 с.

8 Глухов, В.В. Инновационное развитие экономики мегаполиса / В.В. Глухов, С.Б. Тарасов. – СПб.: Издательство «Лань», 2010. – 384 с.

9 Горохов, В.Г. Концепции современного естествознания и техники: учебное пособие. / В.Г. Горохов. – М.: Инфра-М, 2000. – 608 с.

10 Гусейханов, М.К. Концепции современного естествознания: учебник / М.К. Гусейханов, О.Р. Раджабов. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007. – 540 с.

11 Дубнищева, Т.Я. Современное естествознание: учебное пособие. / Т.Я. Дубнищева, А.Ю. Пигарев. – 2-е изд. – М.: Маркетинг; Новосибирск: ЮКЭА, 2000. – 160 с.

12 Дубнищева, Т.Я. Концепции современного естествознания: основной курс в вопросах и ответах: учебное пособие / Т.Я. Дубнищева. – Новосибирск: Сиб. универ. изд-во, 2003.– 406 с.

13 Занг, В.-Б. Синергетическая экономика. Время и перемены в нелинейной экономической теории; пер. с англ. / В.-Б. Занг; под ред. В.В. Лебедева, В.Н. Разжевайкина. – М.: Мир, 1999. – 335 с.

14 Кожевников, Н.М. Концепции современного естествознания / Н.М. Кожевников. – 4-е изд., испр. – СПб.: Издательство «Лань», 2009. – 384 с.

15 Концепции современного естествознания: учебник для вузов. / Под ред. проф. В.Н. Лавриненко, проф. В.П. Ратникова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. – 317 с.

16 Лихин, А.Ф. Концепции современного естествознания: электронный учебник / А.Ф. Лихин [СD]. – М.: КНОРУС, 2010.

17 Робертсон, Б. Современная физика в прикладных науках / Б. Робертсон. – М.: Мир, 1985 – 272 с.

18 Рузавин, Г.И. Концепции современного естествознания: учебник / Г.И. Рузавин. – М.: ЮНИТИ, 2003. – 287 с.

19 Садохин, А.П. Концепции современного естествознания: учебник для студентов вузов, обучающихся по гуманитарным специальностям и специальностям экономики и управления / А.П. Садохин. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006. – 447 с.

20 Современное естествознание: энциклопедия в 10 т. / Под ред. В.Н. Сойфер. – М.: Магистр-Пресс. – 2000. – Т. 2. Общая биология. – 344 с.

21 Современное естествознание: энциклопедия в 10 т. / Под ред. В.Н. Сойфер – М.: Магистр-Пресс. – 2000. – Т. 6. Общая химия. – 320 с.

22 Современное естествознание: энциклопедия в 10 т. / Под ред. В.Н. Сойфер – М.: Магистр-Пресс. – 2000. – Т. 9. Наука о Земле. – 368 с.

23 Современное естествознание: энциклопедия в 10 т. / Под ред. В.Н. Сойфер – М.: Магистр-Пресс. – 2001. – Т. 10. Современные технологии. – 272 с.

24 Тимофеева, С.С. Основы современного естествознания и экологии / С.С. Тимофеева, С.А. Медведева, Е.Ю. Ларионова. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2004. – 384 с.

25 Шалимова, К.В. Физика полупроводников / К.В. Шалимова. – 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2010. – 400 с.

26 Яворский, Б.М. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов / Б.М. Яворский, А.А. Детлаф, А.К. Лебедев. – 8-е изд., перераб. и испр. – М.: «Издательство Оникс»: «Издательство «Мир и Образование», 2006. – 1056 с.

 

Электронные учебники

Общие порталы

1 Университетская библиотека Online [Электронный ресурс]: электронная библиотечная система: база данных содержит электронные учебники для вузов / ООО «Директмедиа Паблишинг». – М., 2006. – Режим доступа: www.biblioclub.ru.

2 Ibooks.ru [Электронный ресурс]: электронная библиотечная система: база данных содержит электронные учебники по высшей школе / Основатель проекта А.М. Коновалов; ЗАО «Айбукс». – СПб., 2010. – Режим доступа: www.ibooks.ru.

 

Электронные учебники

3 Михайлов, Л.А. Концепции современного естествознания: учебник для вузов [Электронный ресурс] / Л.А. Михайлов. – СПб.: Питер, 2008. – 335 с. – Режим доступа: http://www/ibooks.ru/

4 Садохин, А.П. Концепции современного естествознания. [Электронный ресурс] / А.П. Садохин. – М.: Омега-Л, 2010 – 240 с. – Режим доступа: http:// www.biblioclub.ru.

5 Габриелян, О.С. Концепции современного естествознания: учебное пособие для студентов высших учебных заведений [Электронный ресурс] / О.С. Габриелян, Э.В. Дюльдина, С.П. Клочковский. – М.: Дрофа, 2009 – 208 с. – Режим доступа: http:// www.biblioclub.ru.

6 Кащеев, С.И. Концепции современного естествознания [Электронный ресурс] / С.И. Кащеев. – М.: IPR MEDIA, 2008 – 244 с. – Режим доступа: http:// www.biblioclub.ru.