Валерий Петросян, заслуженный профессор МГУ и эксперт по химической безопасности, обсуждает важность новой системы управления твердыми коммунальными отходами в России. В этом блоге мы рассмотрим ключевые аспекты проблемы, ее влияние на здоровье населения и меры, которые необходимо предпринять для улучшения ситуации.

Содержание

• Введение в проблему управления отходами
• Значение химической безопасности в управлении отходами
• Химические реакции на свалках
• Фильтрат: угроза для экосистем
• Влияние свалок на биоразнообразие
• Свалки как химические бомбы замедленного действия
• Парниковые газы и их влияние
• Законодательство о твердых коммунальных отходах в России
• Сравнение систем управления отходами в разных странах
• Цели и задачи новой системы управления отходами
• Этапы реализации новой системы
• Проблемы и препятствия на пути к реализации
• Экологическое образование и его важность
• Инновации в сборе и переработке отходов
• Заключение: путь к чистой экологии
• Часто задаваемые вопросы

Введение в проблему управления отходами

В 2024 году Россия стоит на пороге важных изменений в сфере управления твердыми коммунальными отходами (ТКО). Указ Президента и решения правительства направлены на внедрение новой системы управления ТКО и ликвидацию всех существующих свалок в стране. Эта инициатива имеет огромное значение для здоровья населения, особенно для тех, кто проживает в непосредственной близости от свалок. Токсичные вещества, образующиеся при взаимодействии различных компонентов отходов, представляют серьезную угрозу для людей и окружающей среды.

Масштаб проблемы

Проблема управления отходами затрагивает не только Россию, но и весь мир. С ростом населения и потребления количество отходов неуклонно увеличивается. Это приводит к загрязнению почвы, воды и воздуха, а также негативно влияет на экосистемы и здоровье живых организмов. Наглядным примером глобального масштаба проблемы служит памятник на острове Бали - гигантская фигура кита, сделанная из полимерных материалов. Этот арт-объект символизирует трагическую судьбу морских обитателей, страдающих от загрязнения океанов пластиком и другими отходами.

Влияние на морскую фауну

Морские млекопитающие, такие как киты, дельфины и акулы, часто становятся жертвами загрязнения океанов. Проглатывая пластиковые, стеклянные и металлические отходы, они испытывают сильный дискомфорт и стремятся выбраться на сушу, что приводит к их гибели. Вскрытие погибших животных показывает, что их желудки заполнены неперевариваемыми отходами, что вызывает раздутие внутренних органов и нарушение их нормального функционирования.

Значение химической безопасности в управлении отходами

Химическая безопасность играет ключевую роль в эффективном управлении отходами. Понимание химических процессов, происходящих при разложении и взаимодействии различных типов отходов, необходимо для разработки безопасных методов их утилизации и переработки.

Виды отходов и их влияние на окружающую среду

• Бумага и картон
• Металлы
• Полимеры
• Стекло
• Пищевые отходы
• Растительные отходы

Каждый из этих видов отходов имеет свои особенности разложения и потенциального воздействия на экосистемы. Например, пластиковые отходы могут разлагаться сотни лет, выделяя при этом токсичные вещества.

Проблемные предметы в отходах

Особую опасность представляют следующие категории отходов:

• Вышедшие из строя автомобили
• Бытовая техника (телевизоры, компьютеры, пылесосы, стиральные машины)
• Бытовая химия и просроченные лекарства
• Наноматериалы и композитные материалы
• Сплавы различных металлов
• Текстиль
• Электроника (мобильные телефоны, гаджеты, ноутбуки)

Эти предметы часто содержат сложные химические соединения, которые при неправильной утилизации могут нанести серьезный вред окружающей среде.

Химические реакции на свалках

На свалках происходят сложные химические процессы, вызванные взаимодействием различных типов отходов. Под воздействием солнечного света, тепла и влаги начинаются химические реакции, приводящие к образованию новых, часто токсичных соединений.

Факторы, влияющие на химические процессы на свалках:

• Солнечное излучение
• Температура окружающей среды
• Влажность
• Состав отходов
• Время нахождения отходов на свалке

В результате этих процессов образуются газообразные, жидкие и твердые продукты разложения, многие из которых представляют опасность для здоровья человека и окружающей среды.

Последствия химических реакций на свалках

Химические реакции на свалках приводят к следующим негативным последствиям:

• Выделение парниковых газов (метан, углекислый газ)
• Образование токсичных соединений
• Загрязнение почвы и грунтовых вод
• Риск возникновения пожаров
• Распространение патогенных микроорганизмов

Эти факторы создают серьезную угрозу для экосистем и здоровья населения, проживающего вблизи свалок.

Фильтрат: угроза для экосистем

Одним из наиболее опасных продуктов, образующихся на свалках, является фильтрат - жидкость, которая формируется при прохождении атмосферных осадков через толщу отходов.

Состав фильтрата

Фильтрат содержит множество вредных веществ, в том числе:

• Тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий)
• Органические соединения
• Патогенные микроорганизмы
• Нитраты и фосфаты
• Хлорированные углеводороды

Концентрация этих веществ в фильтрате может в сотни и тысячи раз превышать предельно допустимые концентрации.

Воздействие фильтрата на окружающую среду

Фильтрат представляет серьезную угрозу для окружающей среды:

• Загрязнение грунтовых и поверхностных вод
• Нарушение экологического баланса водоемов
• Накопление токсичных веществ в почве
• Негативное влияние на растительность
• Угроза здоровью животных и человека

Проникновение фильтрата в водоносные горизонты может привести к загрязнению источников питьевой воды на обширных территориях.

Методы борьбы с фильтратом

Для минимизации негативного воздействия фильтрата применяются следующие меры:

• Создание противофильтрационных экранов на дне и бортах полигонов
• Сбор и очистка фильтрата
• Рециркуляция фильтрата
• Применение современных технологий обезвреживания
• Мониторинг состояния грунтовых вод вокруг полигонов

Эффективное управление фильтратом является ключевым аспектом в обеспечении экологической безопасности полигонов ТКО.

Влияние свалок на биоразнообразие

Свалки оказывают значительное влияние на местные экосистемы и биоразнообразие. Это влияние может быть как прямым, так и косвенным.

Прямое воздействие на фауну

Свалки привлекают различных животных, особенно птиц, таких как чайки и альбатросы. Эти птицы находят на свалках легкодоступный источник пищи в виде пищевых и растительных отходов. Однако это приводит к ряду проблем:

• Изменение пищевого поведения птиц
• Риск проглатывания неорганических отходов
• Распространение болезней
• Нарушение естественных миграционных путей

Кроме того, свалки привлекают грызунов и насекомых, что может приводить к нарушению баланса в местных экосистемах.

Влияние на растительность

Свалки оказывают негативное влияние на растительность прилегающих территорий:

• Изменение химического состава почвы
• Угнетение роста растений из-за загрязнения
• Распространение инвазивных видов растений
• Нарушение естественных процессов сукцессии

Восстановление растительного покрова на территориях бывших свалок может занимать десятилетия.

Долгосрочные последствия для экосистем

Влияние свалок на биоразнообразие имеет долгосрочный характер:

• Изменение видового состава местной фауны и флоры
• Нарушение пищевых цепей
• Снижение общего биоразнообразия в регионе
• Формирование новых, часто нестабильных экосистем

Эти изменения могут иметь каскадный эффект, влияя на экосистемы далеко за пределами непосредственной территории свалки.

Свалки как химические бомбы замедленного действия

Профессор Валерий Петросян более 30 лет назад назвал свалки "химическими бомбами замедленного действия". Это определение основано на анализе процессов, происходящих в теле свалки.

Химические реакции на свалках

В различных свалках химические взаимодействия происходят с разной скоростью. Однако эти реакции неизбежно идут, образуя новые продукты, многие из которых оказываются высокотоксичными.

• Сероводород
• Меркаптаны
• Фосфины
• Арсины
• Токсичные амины

Образование парниковых газов

Кроме токсичных веществ, на свалках образуются парниковые газы, в частности диоксид углерода. Он образуется в результате окисления органических отходов, таких как:

• Бумага
• Картон
• Полимерные отходы
• Пищевые отходы
• Растительные отходы

В телах свалок присутствуют ферменты и микроорганизмы, способствующие метаболизму и различным химическим реакциям.

Парниковые газы и их влияние

Основные парниковые газы, образующиеся на свалках

• Диоксид углерода (CO2) - продукт окисления органических отходов
• Метан (CH4) - продукт восстановления органических отходов
• Закись азота (N2O) - продукт окисления соединений, содержащих органический азот

Парниковые коэффициенты

Парниковые газы имеют разную степень влияния на климат. Это выражается в их парниковых коэффициентах:

• Закись азота: 103
• Метан: 86 (по самым продвинутым расчетам)
• Диоксид углерода: 24-25

Водяной пар как парниковый газ

Важно отметить, что сильным парниковым газом является также водяной пар. Однако с ним связаны трудности по части расчета из-за его способности образовывать кластеры разного размера в зависимости от температуры окружающей среды.

• Водяной пар может образовывать крупные кластеры вплоть до облаков
• Облака бывают разного цвета: белые, серые, темные, черные
• Цвет зависит от размера и плотности кластеров

Парниковый коэффициент водяного пара по разным оценкам составляет от 280 до 305, что делает его в три раза более сильным парниковым газом, чем закись азота.

Проблемы расчета влияния водяного пара

Существуют сложности в расчетах и количественных оценках влияния водяного пара на парниковый эффект из-за наличия различных видов кластеров. У разных видов кластеров будут разные парниковые коэффициенты. Необходимо разработать модель расчета, которая учитывала бы все виды кластеров водяного пара. Это задача для специалистов по информационным технологиям совместно с физиками атмосферы, изучающими строение водяных кластеров.

Законодательство о твердых коммунальных отходах в России

Россия позже других развитых стран вступила в борьбу со свалками твердых коммунальных отходов (ТКО). Основные этапы развития законодательства в этой области:

2017 год: Первый закон о ТКО

• Установлены правила обращения с твердыми коммунальными отходами
• Законодательно закреплен их раздельный сбор

2019 год: Вступление в силу нового положения

Согласно этому положению, накопление ТКО реализуется в соответствии с:

• Правилами обращения, утвержденными Правительством РФ
• Порядком накопления ТКО, утвержденным органом законодательной власти субъекта РФ

Большая роль в управлении ТКО возлагается на 89 субъектов исполнительной власти в Российской Федерации.

Периоды реализации новой системы управления ТКО

Весь период с 2019 по 2030 год разделен на две части:

• 2019-2024 годы: первая половина
• 2025-2030 годы: вторая половина

В течение этого времени должны быть выполнены Указ Президента и многочисленные постановления Правительства, Государственной Думы, Совета Федерации для достижения успехов в управлении ТКО в стране.

Сравнение систем управления отходами в разных странах

Великобритания (данные на 2020 год)

• Захоронение: примерно 30% отходов
• Сжигание: 7-8% отходов
• Переработка: 60% отходов

Эти результаты значительно лучше, чем в России на тот же период, где 90% отходов размещалось на свалках и только 10% вовлекалось в переработку.

Франция

• Захоронение: около 25%
• Сжигание: чуть больше 20%
• Переработка: 55%

Германия

• Захоронение: около 10% (на специально подготовленных полигонах)
• Сжигание: 30-35%
• Переработка: около 55%

В Германии захораниваются только трудно разделяемые отходы, которые невозможно переработать во вторичные материальные ресурсы или в энергию.

Дания

• Захоронение: максимум 5% (на специально подготовленных полигонах)
• Термическая переработка (сжигание): 20%
• Переработка: 60%

Бельгия

• Переработка: около 80% (79%)
• Сжигание: 19-20% (с получением электроэнергии или тепловой энергии)
• Захоронение: 2-3% (на специально подготовленных полигонах)

В Бельгии достигнуты высокие показатели переработки отходов во вторичные материальные ресурсы, из которых производятся новые товарные продукты: стеклянные, металлические, бумажные, картонные, полимерные.

Средний показатель по остальным 28 европейским странам

• Захоронение: 27-30%
• Сжигание: 19-20%
• Переработка: 55-56%

Эти результаты считаются вполне удовлетворительными и являются целью, к которой стремится Россия в результате выполнения Указа Президента и Постановления Правительства в течение ближайших двух лет.

Цели и задачи новой системы управления отходами

Целевые показатели на 2030 год

Согласно указу президента страны от 21 июля 2020 года, к 2030 году должны быть достигнуты следующие минимальные результаты:

• 50% отходов должно быть переработано
• Около 50% может быть захоронено на полигонах

Максимальные целевые показатели:

• Две трети отходов должно перерабатываться
• Одна треть может захораниваться

Важно отметить, что под переработкой подразумевается не только производство вторичных материальных ресурсов, но и переработка в электрическую или тепловую энергию.

Решение проблемы свалок в Подмосковье

В 2018 году президент России Владимир Путин лично вмешался в ситуацию с протестами жителей Подмосковья против свалок. В результате был дан указ:

• С 2018 года в Московской области не должно появляться ни одного грамма городских отходов Москвы
• Все существующие свалки в Подмосковье должны быть рекультивированы
• Отходы должны быть либо переработаны во вторичные материальные ресурсы, либо в электроэнергию

Был принят лозунг, уже существующий в семи развитых странах: "Нет свалок, нет отходов".

Этапы реализации новой системы

Новая система управления твердыми коммунальными отходами в Российской Федерации состоит из четырех основных стадий:

1. Обеспечение раздельного сбора ТКО

Раздельный сбор ТКО осуществляется согласно определенной на государственном уровне схеме. Это первый и crucial этап в эффективном управлении отходами.

2. Организация сортировочных станций

На этих станциях будет осуществляться разделение несортированных и небрежно сортированных ТКО. Это позволит повысить эффективность дальнейшей переработки.

3. Обеспечение раздельной транспортировки сортированных ТКО

Сортированные отходы будут транспортироваться до мест их временного хранения и дальнейшей переработки. Это важно для сохранения качества отсортированных материалов.

4. Обеспечение качественной переработки ТКО

Конечная цель - переработка ТКО в новые продукты, включая электроэнергию. Это позволит максимально эффективно использовать ресурсы и минимизировать количество отходов, отправляемых на захоронение. Реализация этой системы позволит России значительно улучшить ситуацию с управлением отходами и приблизиться к показателям развитых европейских стран.

Проблемы и препятствия на пути к реализации

Несмотря на успешную реализацию принципа "нет свалок, нет отходов" в ряде развитых стран, внедрение новой системы управления твердыми коммунальными отходами (ТКО) в России сталкивается с рядом препятствий:

• Нелегальные свалки как источники загрязнения и распространения болезней
• Криминализация рынка управления коммунальными отходами
• Отсутствие единой государственной системы политики и финансирования
• Трудности в решении политических вопросов
• Излишне долгосрочное планирование в области обращения с отходами
• Социальное сопротивление изменениям со стороны части населения

Кроме того, существуют проблемы, характерные для многих стран на начальных этапах реформирования системы управления отходами:

• Низкоразвитая инфраструктура управления отходами
• Низкое качество услуг по управлению отходами
• Нехватка финансовых средств
• Низкая экологическая осведомленность населения
• Слаборазвитый рынок переработанных материалов

Морфологический состав ТКО в России

Для эффективной переработки твердых коммунальных отходов важно учитывать их морфологический состав. В России он выглядит следующим образом:

• Пищевые отходы: 24%
• Бумага и картон: 21%
• Полимеры: 17%
• Стекло: 13%
• Металлы: 2%
• Прочие материалы: 23%

На основе этого состава была разработана модель раздельного сбора ТКО, которая включает следующие категории:

• Бумага и картон
• Полимеры
• Стекло и металлы (неорганические отходы)
• Биоорганические отходы (пищевые и растительные)
• Опасные твердые коммунальные отходы

Экологическое образование и его важность

Ключевым фактором успеха новой системы управления ТКО является повышение уровня экологического образования и просвещения населения. Это не только способствует более эффективному раздельному сбору отходов, но и позволяет сэкономить средства на их сортировку.

Инициативы по экологическому просвещению

В рамках открытого экологического университета были проведены специальные образовательные проекты, включающие 10-12 лекций, посвященных конкретным типам отходов и методам их сбора. Такие инициативы помогают повысить осведомленность населения о важности правильного обращения с отходами.

Современные технологии сбора отходов

Сегодня в России активно внедряются современные технологии сбора отходов, такие как фандоматы - специальные аппараты для приема использованной тары. Компания RT-INVEST, являясь региональным оператором по Московской области и части Татарстана, производит и устанавливает эти устройства по всей стране. Фандоматы принимают различные виды тары:

• Стеклянные бутылки
• Металлические банки
• Полимерные бутылки (ПЭТ, полипропилен)
• Полиэтилен-терефталатные бутылки для минеральной воды

Использование фандоматов стимулирует население к раздельному сбору отходов, предоставляя бонусные талоны для покупки товаров в магазинах и аптеках.

Опасность неграмотного обращения с отходами

Неправильное обращение с отходами может привести к серьезным последствиям для здоровья людей и окружающей среды. Например, сжигание отходов на дачных участках приводит к образованию токсичных веществ:

• Полиядерные ароматические углеводороды (канцерогены)
• Монооксид углерода (вызывает гипоксию)
• Полихлорированные дибензодиоксины и дибензофураны (эндокринные разрушители)

Особенно опасно такое воздействие для детей и подростков, чьи организмы еще не способны эффективно метаболизировать токсичные вещества.

Инновации в сборе и переработке отходов

Раздельный сбор отходов

Для эффективной реализации новой системы управления ТКО необходимо обеспечить правильный раздельный сбор отходов. Рекомендуется разделять отходы на следующие фракции:

• Сухие отходы (стекло, металл, полимеры, бумага и картон)
• Влажные органические отходы

Важно, чтобы сухие отходы были чистыми и собирались в отдельные пакеты или контейнеры.

Проблема токсичных веществ в бытовых предметах

Особое внимание следует уделять предметам, содержащим токсичные вещества, такие как фталаты и бисфенол А. Эти вещества могут содержаться в:

• Детских игрушках из поливинилхлорида
• Медицинских изделиях из пластика
• Бутылочках для детского питания
• Металлических банках для консервов
• Поликарбонатных изделиях

Токсичные вещества могут вызывать серьезные проблемы со здоровьем, включая гормональные нарушения и онкологические заболевания.

Важность химического образования

Для эффективного управления отходами и защиты здоровья необходимо повышать уровень химического образования населения. Это позволит людям:

• Понимать состав и свойства бытовых предметов
• Правильно обращаться с различными видами отходов
• Осознавать риски, связанные с токсичными веществами
• Принимать информированные решения при покупке товаров

Базовые знания по химии и токсикологии окружающей среды должны быть доступны всем молодым людям, независимо от их будущей профессии.

Заключение: путь к чистой экологии

Внедрение новой системы управления твердыми коммунальными отходами в России - это сложный, но необходимый процесс. Для достижения успеха необходимо:

• Повышать уровень экологического образования населения
• Внедрять современные технологии сбора и переработки отходов
• Развивать инфраструктуру для раздельного сбора и переработки ТКО
• Усиливать контроль за соблюдением экологических норм
• Стимулировать развитие рынка вторичных материалов

Только комплексный подход к решению проблемы управления отходами позволит России достичь целевых показателей по переработке ТКО к 2030 году и обеспечить здоровую окружающую среду для будущих поколений.

Часто задаваемые вопросы

1. Почему важно изучать химию в школе?

Изучение химии в школе необходимо для понимания состава и свойств веществ, окружающих нас в повседневной жизни. Это знание помогает правильно обращаться с бытовыми предметами, лекарствами и отходами, а также осознавать потенциальные риски для здоровья и окружающей среды.

2. Как правильно сортировать отходы дома?

Рекомендуется разделять отходы на две основные категории: сухие (стекло, металл, полимеры, бумага и картон) и влажные органические. Сухие отходы должны быть чистыми и собираться в отдельные пакеты или контейнеры. Более подробную сортировку можно осуществлять в соответствии с местными правилами и доступной инфраструктурой.

3. Что такое фандоматы и где их можно найти?

Фандоматы - это специальные аппараты для приема использованной тары (стеклянных и пластиковых бутылок, металлических банок). Их можно найти в продуктовых магазинах, аптеках, школах, вузах и на рынках. За сдачу тары в фандомат можно получить бонусные талоны для покупок.

4. Какие токсичные вещества могут содержаться в бытовых предметах?

В бытовых предметах могут содержаться такие токсичные вещества, как фталаты (в изделиях из ПВХ), бисфенол А (в поликарбонатных изделиях и консервных банках), тяжелые металлы (в красках и игрушках). Эти вещества могут негативно влиять на здоровье, особенно на гормональную и репродуктивную системы.

5. Как можно внести свой вклад в улучшение экологической ситуации?

Каждый может внести свой вклад, следуя простым правилам: сортировать отходы, использовать многоразовые предметы вместо одноразовых, выбирать товары с минимальным количеством упаковки, участвовать в экологических акциях и образовательных программах, а также распространять информацию о важности бережного отношения к окружающей среде среди друзей и близких.