Экологические проблемы образования и утилизации ТБО и строительных отходов в регионе КМВ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

2017, том 19 [7]

УДК 504.064

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ И УТИЛИЗАЦИИ ТБО И СТРОИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ В РЕГИОНЕ КМВ

Тихонова И.Н, Лега С.Н.

ФГАОУ ВО Институт сервиса, туризма и дизайна, г. Пятигорск, Российская Федерация.

Аннотация: В статье анализируются экологические проблемы обусловленные образованием и утилизацией ТБО и строительного мусора в особо охраняемом эколого-курортном регионе Российской Федерации - Кавказские Минеральные Воды. Приведены примеры компонентов строительных отходов, содержащих ядовитые соединения, негативно влияющие на природные экосистемы и организм человека. Ставиться проблема управления твердыми бытовыми отходами и производственным мусором в регионе. Обозначаются экологические проблемы, обусловленные образованием несанкционированных свалок. Рассматриваются некоторые возможные экологически и экономически выгодные способы утилизации отходов на КМВ.

Ключевые слова: твердые бытовые и строительные отходы, захоронение, сжигание, экологические проблемы, вторичная переработка, утилизация, рисайклинг.

Введение. Особо охраняемый эколого-курортный регион Российской Федерации - Кавказские Минеральные Воды представляет собой уникальное административно-территориальное образование. Он занимает южную часть Ставропольского края. Расположен на северных склонах Главного Кавказского хребта. На территории КМВ, площадью 5,8 тыс. км2, проживает около 1 млн. человек постоянного населения. Кроме того единовременно в регионе находится не менее 40 тыс. человек приезжих, которые отдыхают и лечатся [1 С. 7]. Статус курорта требует большой ответственности за качество экологической обстановки в регионе как перед жителями городов-курортов мегаполиса КМВ, так и перед его гостями. Тем ни менее в регионе, как и во всем мире, существуют определенные проблемы, обусловленные загрязнением окружающей природной среды. Основными загрязнителями в регионе КМВ являются выхлопные газы автотранспорта, а также твердые бытовые и строительные отходы. Научная проблема и ее обоснование. Значительным источником строительных отходов в регионе является, благодаря активно развивающемуся туризму, строительство, которое, несмотря на свою созидательность, вносит существенный негативный вклад в экологию, особенно если брать во внимание использование не экологичных строительных материалов. Так в западной части г. Пятигорска расположен микрорайон «Западный», жилая застройка которого занимает 50 га. Утвержден генеральный план г. Пятигорска до 2030 года, в котором предполагается застройка территории общей площадью 562,9 га. Планируется реконструкция некоторых старых микрорайонов, снос аварийного

и ветхого жилья и др. так необходимые для города мероприятия. Все это предполагает появление огромного количества мусора, что, без принятия соответствующих мер, повлечет за собой усугубление экологической обстановки, поскольку строительные работы дифференцированно влияют на факторы среды обитания, делая их специфическими и часто непригодными для произрастания большинства растений. Строительный мусор, утилизация которого представляет на сегодняшний день серьезную экологическую проблему для края. Тем ни менее в регионе в настоящее время ежегодно образуется около 500 тыс.тонн отходов производства и потребления. Таким образом, сфера обращения с отходами производства и потребления является в крае, как и во всем мире, весьма актуальной, требующей своего быстрого решения. Между тем в регионе на сегодняшний день действуют только три лицензированных полигона захоронения ТБО: в окрестностях Ессентуков, Минеральных Вод и в Лермонтове. Сбор ТБО и его вывоз осуществляется 23-мя специализированными предприятиями, из которых лицензии имеют только 9, а также функционирует один мусоросжигающий завод в г. Пятигорске. Задачи управления твердыми бытовыми отходами (ТБО) занимают в системе городского хозяйства второе место по затратам и инвестициям после сектора водоснабжения и канализации. Проблемы, связанные с решением глобальных проблем направленных на предотвращение загрязнения окружающей природной среды при строительстве, эксплуатации и демонтаже отработавших срок зданий отражены в международных стандартах ИСО 14040-14044.

~ 49 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Вестник представлен в научной электронной библиотеке (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)

Since 1999

—--—

В настоящее время существует четыре основных группы технологической утилизации ТБО - это захоронение, сжигание, компостирование плюс сбраживание и вторичная переработка. Под утилизацией отходов также понимается рециклинг, регенерация, рекуперация.

Данные способы утилизации наряду с плюсами имеют и серьезные отрицательные стороны влияния на экологическую ситуацию в мире. Поэтому они, с целью более полного решения данной проблемы, должны применяться с учетом принципа комплексного подхода и комбинации методов. Однако данные задачи на сегодняшний день являются весьма сложными и трудно решаемыми, так как включают в себя одновременно экономические, социальные и организационные аспекты. На территории региона КМВ в настоящее время применяются в основном только два способа утилизации ТБО - это термическая утилизация и захоронение на полигонах. Кроме того отходы ТБО и другого мусора гниют на несанкционированных свалках, которых становиться все больше, что является серьезной проблемой для КМВ, так, как оказывают негативное влияние на природные экосистемы края [2 С. 331] и наносят ему значительный экономический ущерб. На сегодняшний день захоронение отходов в регионе обеспечивается специально оборудованным полигоном - ТБО «Арго», термическая утилизация осуществляется на мусоросжигательном заводе (МСЗ), который расположен за северо-западной окраиной города Пятигорска в промышленной зоне района «Скачки-2». При этом на ПТЭК поступает лишь около 30% ТБО Кавми-нвод, все остальные отходы размещается на приспособленных и стихийных свалках [1 С.17]. Экологические проблемы захоронения мусора на специализированных полигонах наряду с положительным эффектом имеет и отрицательные стороны, например, изъятие огромных территорий из хозяйственной деятельности, загрязнение воздуха и почвы токсичными, дурно пахнущими и ядовитыми отходами гниения, активный выплод мух, размножение грызунов и распространение, благодаря этому, заразных болезней. Более того в мусоре, складируемом на полигонах находятся и токсичные отходы. Так, для производства плит ОSВ используются смолы, содержащие в своем составе высокотоксичные соединения (карбамид формальде-гидная, меламиноформальдегидной, мочевинофор-мальдегидная). При производстве оконного пластика используется в качестве стабилизатора свинец, придающий ему прочность и белизну. Этот элемент, относящийся к группе «металлических ядов», очень токсичен для организма человека. Он накапливается в костях, оказывает негативное воздействие на почки и нервную систему. В лакокрасочных материалах содержится кадмий, который негативно влияет на костную ткань человека, почки, вызывает малокровие. Из древесностружечных плит выделяется формальдегид и винил-

хлорид. Теплоизоляционные пенопласты, облицовочный пластик, линолеум, а также лаки, краски и клеи выделяют стирол. Стирол вызывает функциональные изменения вегетативной и центральной нервной системы, обусловливает развитие лейкоза, может вызвать токсический гепатит, обладает эмбрионотокси-ческим эффектом, имеет высокий коэффициент кумуляции.

Проблема усугубляется при складировании мусора на несанкционированных свалках, приносящих большой невосполнимый ущерб природным экосистемам. Он содержат кроме пищевых отходов и строительный мусор, выбрасываемый населением при ремонте квартир: цемент, теплоизоляционные материалы, полимеры, асбест, древесина и др. Эти отходы, как правило, небезопасны. Так, например, цемент, который используется для приготовления бетонов, строительных растворов, скрепления строительных деталей и др. В современной технологии приготовления бетонов находит широкое применение добавление в них различных веществ с целью улучшения технологических свойств, увеличения подвижности (разжижения) продукта. Это пластификаторы, ускорители и замедлители схватывания, ин-тенсификаторы прочности, химической стойкости, морозостойкости и др. В качестве добавок используют разные вещества: соли электролитов, поверхностно активные вещества самой различной природы, различные высокомолекулярные соединения, способные образовывать пену или создавать гелеобразные структурированные пленки на поверхности частиц бетона. В бетон вносятся также в виде эмульсий гидрофобные вещества и другие соединения. Более того, в настоящее время значительные объемы бетона изготавливаются с использованием шлаковых материалов (шлакопорт-ландцемент) в которых могут содержаться нежелательные примеси в виде соединений серы, преимущественно сульфатов и др. Из отходов бетона, при его складировании в виде мусора, может выделяться формальдегид, который содержится в различных добавках. Однако вопрос о влиянии такого бетона на организм человека еще не достаточно изучен. Тем ни менее известно, что он может вызывать раздражение кожи, дыхательных путей, аллергическую кожную реакцию. Негативное воздействие на экологию оказывают также отходы теплоизоляционных материалов. Они используются для утепления потолков, плоских крыш, тепловых сетей, заполнения выкладываемых стен. По своему химическому составу многие из них являются синтетическими и состоят из минеральных веществ: стекловолокна, пеностекла, минерального волокна, керамзита, легких пенно - и газобетонов; полимерных материалов: пенопласта, пенополиуретана, полиизоциану-рата и др. Для вспенивания полимеров часто используется фреоны. Они заполняют поры и обеспечивают более высокое теплосопротивление, т.к. теплопроводность этих материалов в 3 раза меньше, чем воздуха.

~ 50 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Вестник представлен в научной электронной библиотеке (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)

—---

Однако фреоны являются озоноразрушающими соединениями. Поэтому их применение все больше ограничивается международным сообществом. В сфере строительства в России наиболее часто применяются такие группы полимеров, выпускаемых отечественной промышленностью как полиолефины (полиэтилен, полипропилен), поливинилхлорид и его сополимеры, винилхлорид и его сополимеры, полистирол, полиэфирные смолы, фенолдегидные смолы, полимеры на основе винилацетата, полиформальдегид, эпоксидные смолы, полиамины, полеуретаны, поликарбонаты, синтетические каучуки и латексы. Полимеры обладают рядом положительных для строительных материалов свойств: малым удельным весом, высокой прочностью, низкой теплопроводностью, химической стойкостью, легкой обрабатываемостью, возможностью склеиваться между собой и с другими материалами. Однако они имеют отрицательные с точки зрения экологии, свойства: выделяют в окружающую среду не прореагировавшие свободные летучие мономеры и полимеры, которые, как правило, являются токсичными. К веществам, опасным для человека, относятся металлы: хром, свинец, ртуть, кадмий и др. Они могут находиться в виде солей и других соединений в красках, цементе и особенно в материалах, производство которых налажено из отходов [3 С.2]. Так из древесно-стружечных плит, в которых в качестве связующего материала применялась фенолфор-мальдегидная смола, выделяется фенол и формальдегид. Эти вещества в воздухе помещений обнаруживаются в концентрации превышающей ПДК. Кроме того из полимерных материалов могут выделяться и различные соединения, применяемые в качестве добавок при их изготовлении (катализаторы, пластификаторы, отвердители и др.). Многие из них ядовиты. Например, часто в качестве пластификатора используется дибу-тилфталат. Он может быть причиной неприятного запаха в помещениях. Выделяться в окружающую среду может и ядовитое вещество, входящее в состав отвер-дителя стеклопластиков - изопропилбензол. По данным зарубежных исследователей особую экологическую опасность представляют поливинилхлориды, которые могут выделять диоксины, фталаты, хлористый винил, винилхлорид, мезитилен, этиленбензол, цикло-гексан, ксилол, бутиловый спирт и др. углеводороды. Выделение токсических веществ в окружающую среду может происходить и в результате деструкции полимера в процессе его старения.

Значительную опасность представляют отходы асбест-содержащих строительных материалов. Асбест представляет собой волокнистую форму минералов из класса силикатов. Наиболее крупным его потребителем является асбестоцементная промышленность. Изготовленные из асбеста плиты долговечны, а со временем их прочность возрастает. Они эластичны и термо-

стойки, способны расщепляться на тончайшие волокна. Однако асбест на организм человека оказывает неблагоприятное воздействие - вызывает заболевания, называемые - асбестозы, например, пневмокониоз (медленно развивающийся фиброз легких). Асбестоз опасен весьма продолжительным скрытым периодом (10 - 20 лет). Асбест вызывает, кроме того, появление злокачественных опухолей плевры, брюшины и легких. Иногда кратковременное воздействие этого соединения на организм может быть достаточной для развития тяжелых расстройств дыхательной и сердечнососудистой систем, асбестоз и рак легких [4 С.9]. Наиболее частыми осложнениями асбестоза являются туберкулез, острые тяжело протекающие пневмонии, хроническая пневмония [4 С.65]. На несанкционированных свалках часто оказываются и отходы старой мебели. В настоящее время большая ее часть изготавливается из древесностружечных плит, которые прессуются в условиях высокой температуры и сильного давления. При этом в мелкую древесную стружку добавляют искусственные (карбамидофор-мальдегидные или фенолоформальдегидные) смолы в качестве связующего компонента. Поэтому ДСП может выделять опасные высокоактивные соединения такие как, формальдегиды, фенолы, фталаты и др., наличие которых легко определяется по неприятному запаху. Формальдегид, является высокотоксичным аллергеном, который, попадая с воздухом на слизистые оболочки дыхательных путей, вызывает бронхит, ларингит, пневмонию, а также раздражение глаз, насморк и кашель. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) официально назвала формальдегид канцерогеном, поскольку был выявлен также и его онкологический эффект. Под влиянием данного соединения развиваются, кроме того, дегенеративные изменения печени, почек, сердца и головного мозга. Опасным является тот факт, что фенол и формальдегид оказывают на организм человека отдаленные последствия, которые проявляются спустя длительное время и, более того, могут передаваться последующим поколениям.

Опасными для экологии и организма человека являются также и отходы ткани, которой обивают мебель, поскольку для их окраски используют, как правило, синтетические анилиновые красители, которые очень вредны. Этот список вредных отходов можно продолжить. Таким образом, яды, выделяющиеся из строительных материалов и других компонентов ТБО, могут быть причинами развития таких болезней: как аллергия, астма, нарушения мозговой деятельности и др. Попадая в окружающую среду, они оказывают негативное влияние и на природные экосистемы. Негативное влияние на организм человека и природные экосистемы оказывают и соединения, попадающие в окружающую среду в результате их термической утилизации. На сегодняшний день в России действуют

—--—

~ 51 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)

Since 1999

—--—

40 мусоросжигательных заводов (МСЗ). При сжигании мусора происходит загрязнение атмосферного воздуха токсичными продуктами такими как диоксины, оксиды азота и серы, элементами тяжелых металлов, летучей золой, хлористым водородом, оксидом меди, оксидом цинка, свинца и его соединениями, хромом шестивалентным, марганцем и его соединениями, фтористым водородом, никелем металлическим, бенз(а)пи-реном, и др. Особенно токсичны из этой группы ядовитых веществ являются диоксины. Эта обширная группа соединений токсична в любых, даже самых малых дозах, обладает практическими всеми известными эффектами токсического воздействия (канцерогенным, эмбрионотоксическим, тератогенным и др). Утилизация отходов в результате его складирования, кроме негативного экологического эффекта неблагоприятно и необоснованно с экономической точки зрения, поскольку составляющие мусора, могут представлять большой интерес как вторичное сырье для производства готового к употреблению продукта. Это наряду с решением экономических и экологических проблемам будет способствовать также ресурсосбережению и уменьшению экологического риска. Так, например, токсичный и занимающий большую территорию на полигонах для его складирования, золь-ношлаковый остаток, образующийся при сжигании ТБО на МУП ПТЭК г. Пятигорска, а это около 30 тыс./тонн в год, может являться ценным вторичным минеральным сырьем для использования в строительстве дорог, изготовлении бетонов, для получения цементного клинкера, в качестве добавки к цементу и др. В соответствии с европейским законодательством шлак рассматривается как допустимый к использованию в строительстве при условии, что он отвечает определенным требованиям.

Все более внедряется в практику повторная переработка, рисайклинг компонентов мусора. Однако для этого он должен быть отсортирован по фракциям в зависимости от химико-физических свойств компонентов, их влажности, загрязненности и других факторов. Тем ни менее рисайклинг, по сравнению с сжиганием и захоронением, более экономически целесообразен и экологически эффективен. Имеющиеся данные зарубежного и российского опыта по рисайклингу стекла, пластика, бумаги и картону свидетельствуют о возможной значительной прибыли от их вторичной переработки. При этом, открывается возможность обеспечения большой экономической прибыли как для самого предприятия так и государства в целом, что несопоставимо с затратами на установку печи сжигания и системы очистки газопылевых выбросов в атмосферу на МСЗ.

Создание рынка вторичных материальных ресурсов позволит, уже сегодня использовать для практических целей более 70 % ТБО. Тем ни менее в настоящее время в муниципальных образованиях КМВ система

учета, сбора и использования вторичных материальных ресурсов на сегодняшний день отсутствует. Однако работа в данной области администрацией края активно ведется и находит свое решение в соответствующих законодательных актах и мероприятиях. Так в администрации Кавказских Минеральных Вод состоялась презентация Концепции обращения с отходами в особо охраняемом эколого - курортном регионе КМВ на период до 2018 года, в которой большое внимание уделено использованию вторичных ресурсов [5 С 13]. Предусмотрено строительство Кавминводского и Георгиевского экологических отходоперерабатывающих комплексов с соответствующими производственными базами, которые разработчики назвали «Технопарками», а для населенных пунктов - организация раздельного сбора отходов со строительством пунктов приема вторичного сырья и площадок для его временного хранения.

Выводы и перспективы. В связи с этим существующая в регионе проблема мусора, не решается в полной мере. Вторичная переработка, как отходов производства, так и ТБО находиться на в крае на крайне низком уровне. Это обстоятельство обусловливает основную экологическую проблему региона, которая в значительной степени, может быть решена в результате использования определенной части ТБО в качестве источника вторичного сырья.

Таким образом, проблема утилизации ТБО и строительных отходов в регионе КМВ требует своего скорейшего решения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

[1] Стратегия социально-экономического развития особо охраняемого эколого-курортного региона Российской Федерации - Кавказских Минеральных Вод до 2020 года. Часть 1. Доктрина развития региона Кавказских Минеральных Вод до 2020 года, Ессентуки, 2006.

[2] Маршалкин М.Ф, Лега С.Н., Тихонова И.Н. Роль ру-деральных растений в восстановлении природных растительных сообществ, нарушенных несанкционированными свалками мусора (2074) «Фундаментальные исследования», Издательство: Издательский дом «Академия Естествознания» Пенза, 2014. - № 9-2. - С. 329-332. URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=34848 (дата обращения: 15.06.2017).

[3] Лапина О. А., Лапина А. П. Экологическая оценка строительных материалов Институт Государственного управления, права и инновационных технологий (ИГУПИТ) Интернет - журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ» № 5. 2013. http://publ.naukovedenie.ru (дата обращения: 15.06.2017).

[4] Е.П.Янин. Асбест в окружающей среде (введение в экологическое асбествоведение). Москва.-1997. http://www.geokniga.org/books/14956 (дата обращения: 15.06.2017).

[5] Концепция обращения с твердыми бытовыми отходами в Российской Федерации. МДС 13-8.2000. Утверждена постановлением коллегии Госстроя России от 22 декабря 1999г. № 17. Москва 1999. (http://aquagroup.ru).(дата обращения: 15.06.2017).

~ 52 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Вестник представлен в научной электронной библиотеке (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)

—---

ENVIRONMENTAL PROBLEMS OF EDUCATION AND UTILIZATION OF MSW AND BUILDING WASTES IN THE REGION OF CAUCASUS MINERALNYE VODY REGION

Tikhonova I.N., Lega S. H.

Institute of service, tourism and design, Pyatigorsk, Russian Federation.

Annotation: In article the environmental problems caused by education and utilization of MSW and construction debris in especially protected ekologo-resort region of the Russian Federation - Caucasus Mineralnye Vody region are analyzed. Examples of components of the building wastes containing the poisonous connections which are negatively influencing natural ecosystems and a human body are given. To be put a problem of management of municipal solid waste and production garbage in the region. The environmental problems caused by formation of unauthorized dumps are designated. Some are considered possible ecologically and economic ways of recycling to Caucasus Mineralnye Vody region.

Key words: solid household and building wastes, burial, burning, environmental problems, secondary processing,

REFERENCES

[1] Strategija social'no-jekonomicheskogo razvitija osobo ohranjaemogo jekologo-kurortnogo regiona Rossijskoj Federacii - Kavkazskih Mineral'nyh Vod do 2020 goda. Chast' 1. Doktrina razvitija regiona Kavkazskih Mineral'nyh Vod do 2020 goda, Es-sentuki, 2006.

[2] Marshalkin M.F, Lega S.N., Tihonova I.N. Rol' ruderal'nyh rastenij v vosstanovlenii prirodnyh rastitel'nyh soobshhestv, narushennyh nesankcionirovannymi svalkami musora (2074) «Fundamental'nye issledovanija», Izdatel'stvo: Izdatel'skij dom «Akademija Estestvoznanija» Penza, 2014. - № 9-2. - S. 329332. URL: https://fundamental-research.ru/ru/arti-cle/view?id=34848 (data obrashhenija: 15.06.2017).

[3] Lapina O. Aju, Lapina A. P. Jekologicheskaja ocenka stroitel'nyh materialov Institut Gosudarstvennogo upravlenija,

prava i innovacionnyh tehnologij (IGUPIT) Internet - zhurnal «NAUKOVEDENIE» № 5. 2013. http://publ.naukovedenie.ru (data obrashhenija: 15.06.2017).

[4] E.PJanin. Asbest v okruzhajushhej srede (vvedenie v jekologicheskoe asbestvovedenie). Moskva.-1997http://www.geokniga.org/books/14956 (data obrashhenija: 15.06.2017).

[5] Koncepcija obrashhenija s tverdymi bytovymi othodami v Rossijskoj Federacii. MDS 13-8.2000. Utverzhdena post-anovleniem kollegii Gosstroja Rossii ot 22 dekabrja 1999g. № 17. Moskva 1999. (http://aquagroup.ru). (data obrashhenija: 15.06.2017).

[6] utilization, risaykling

—--—

~ 53 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ ЭЛ № ФС77-50518 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ (НЭБ) — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)