ВВЕДЕНИЕ В ТРПО

По расчетам академика И.В.Петрянова-Соколова, только 2 % добываемых природных материалов вовлекается в промышленное производство, остальное становится отходами. По другим расчетам, используемые компоненты составляют не более 50 % извлекаемого сырья. Но и эта цифра свидетельствует о появлении и накоплении огромного количества вещества, изъятого из естественных условий нахождения в геосфере, преобразованного и превращенного в отходы.

Рисунок 45 - Потоки потребления (), потоки отходов и загрязнения среды (→), млрд/год

На рисунке 45 схематически изображен антропогенный круговорот вещества на земле. По данным ЮНЕСКО, общая масса вещества, перемещаемого человеком на поверхности земли, достигает 4 трлн. т в год, включая более 4000 км^З почвы и грунта, которые ежегодно перемещаются в мире при перепашке полей, строительных и других работах. Общая площадь разрушенных земель составляет примерно 20 млн. км², что больше совокупной площади, используемой сегодня в мире в сельскохозяйственных целях. Последнее обстоятельство обостряет продовольственную проблему, поскольку в мире ощущается дефицит земли, пригодной для ведения сельского хозяйства и обеспечения продовольствием растущего населения планеты. Извлекается из недр земли и применяется за год мировой экономикой 120 млрд. т руд, горючих ископаемых, строительных материалов (20 т сырья на каждого жителя планеты), причем только 9 млрд. т (7,5 %) преобразуется в материальную продукцию в процессе производства. Более 80 % этого количества потребляется и входит в основные и оборотные материальные фонды и резервы всех отраслей мирового хозяйства, т.е., в основном, возвращается в производство. Таким образом, из 120 млрд. т вещества, вовлекаемого в производство и потребление, до 94 % вещества поступает в окружающую природную среду в виде отходов. Личное потребление людей составляет только 1,5 млрд. т/год (1,25 % количества вовлекаемых в мировую экономику материалов и биомассы), причем больше половины этой массы относится к нетто-потреблению продуктов питания - той части отходов, которая сопутствовала человеческой цивилизации всегда. Лишь небольшая часть продуктов питания минует производственный цикл, т.е. не требует дополнительных затрат энергии на приготовление пищи. В водоемы и на поверхность земли переходит 3,9 млрд. т жидких и 0,7 млрд. т твердых бытовых отходов.

Человечество по своему воздействию на природу превратилось в величайшую геологическую силу (В.И.Вернадский). По масштабам извлекаемого и перерабатываемого сырья (около 100 Гт/год)^* хозяйственная деятельность человека приблизилась к деятельности биоты (4 000 Гт/год) и превзошла вулканическую деятельность - 100 Гт/год).

^{* -} по оценке РХТУ им.Д.И.Менделеева масштабы в 2009 году достигли 500 Гт

Установлено, что в настоящее время каждая из величин – население Земли, объем промышленной продукции, промышленные отходы – возрастает во времени по экспоненциальному закону:

у = Ае+f, (43)

и отличается лишь значением коэффициента А, определяющим крутизну этого роста.

При этом загрязнение окружающей среды промышленными отходами, бытовым мусороми отбросами увеличивается быстрее, чем население планеты. Отсюда десятки миллиардов тонн промышленных отходов, сотни миллионов тонн бытовых отходов и мусора.

Улучшение качества человеческой жизни при увеличении численности населения ограничено предельными возможностями окружающих экосистем и биосферы.

Согласно разработанным наукой биосферной и ресурсной моделям, допустимая для Земли численность населения соответственно составляет 2 и 8 млрд. человек соответственно. При численности населения 7 млрд. человек с точки зрения биосферной модели мир находится в закритическом состоянии, а с точки зрения ресурсной – близок к потере устойчивости развития.

С учетом демографической ситуации в мире и ее тенденции мировая система идет не к выходу из кризисной ситуации, а к углублению глобального экологического кризиса, составной частью которого является «мусорный кризис». Возрастание отходов производства и потребления – одна из актуальнейших экологических проблем современного мира.

В Российской Федерации ежегодно образуется около 7 млрд. тонн отходов, при этом вторично используются только 2 млрд. тонн, т. е. около 28 %. Из общего объема используемых отходов около 80 % - вскрышные породы и отходы обогащения – направляется для закладки выработанного пространства шахт и карьеров; 2 % - находят применение в качестве топлива и минеральных удобрений, и лишь 18 % (360 млн. т) используются в качестве вторичного сырья, из них 200 млн. т в стройиндустрии. В последнее десятилетие количество отходов в РФ увеличивалось до 15 % в год (при росте ВВП в среднем 6-8 %).

На территории страны в отвалах и хранилищах накоплено около 80 млрд. т твердых отходов, при этом изымаются из хозяйственного оборота сотни тысяч гектаров земель; сконцентрированные в отвалах, хвостохранилищах и свалках отходы являются источниками загрязнения поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха, почв и растений.

Особую тревогу вызывает накопление в отвалах и свалках токсичных и экологически опасных отходов, общее количество которых достигло 1,6 млрд. т, что может привести к необратимому загрязнению окружающей среды. В России ежегодно образуется около 75 л млн. т высокотоксичных отходов, из них перерабатывается и обезвреживается лишь 18 %.

Общая площадь организованных хранилищ для токсичных отходов составляет 11 тыс. га, при этом не учитываются неорганизованные хранилища и свалки, на которые, по некоторым данным, вывозится около 4 млн. т высокотоксичных отходов.

Следует также выделить проблемы, связанные с образованием твердых бытовых отходов (ТБО) и осадков сточных вод. Ежегодно в Российской Федерации образуются 150 млн. м³ ТБО, около 15 тыс. га природных земель отчуждены для размещения полигонов ТБО, не считая множества «диких» свалок. Проблема переработки ТБО в России практически не решается, общая мощность мусороперерабатывающих и мусоросжигающих установок составляет около 5 млн. м³ /год, т.е. всего 4 % общего объема образующихся ТБО.