Загрязнение и здоровье окружающей среды (стр. 3 из 11)

Второй луть дает наиболее экономичный способ избежать всеобщего загрязнения окружающей среды достаточно разбавленными, но большими объемами отходов, которые так сильно ухудшили .сейчас качество жизненного пространства человека и угрожают его здоровью. Если мы будем оставлять большие площади для полуестественной обработки отходов, это позволит также сохранять ценное открытое пространство, которое не только улучшает качество окружающей среды вообще, но полезно и в других отношениях (производство пищевых продуктов и волокна, газообмен в атмосфере, места отдыха).

Фиг. 218. Обработка отходов от нефтеочистительного завода в Кременчуге довольна

дешевым способом.

Сточные воды пускают через ряд соединяющихся бассейнов и прудов (Б). На графике (-4) показано образование (Р) и расходование (R) кислорода в каждом пруду. Видно, что «самопроектирующиеся» естественные сообщества прудов разлагают органическое вещество, и, когда вода доходит до 10-го пруда, откуда она сбрасывается в реку, соотношение между Р и К вполне хорошее.

В плане городского района была предусмотрена обширная зона обработки отходов. Два примера устройства таких зон показаны на фиг. 218 (обработка отходов нефтеочистительного завода) и на фиг. 219 (гипотетический план обработки теплового и радиоактивного загрязнения от новой атомной электростанции). В обоих случаях вода, вытекающая из зоны обработки в общую среду обитания, не несет никаких загрязнений. Пруды для обработки отходов во многих случаях «самоконструируются», приспосабливаясь к скорости поступления отходов. Как на их устройство, так и на уход за ними достаточно минимальных усилий со стороны человека. Другим компонентом зоны обработки отходов должны быть большие, хорошо спроектированные и эффективно управляемые земляные насыпи для удаления твердых отходов.

Если мы хотим пойти по разумному пути, предоставив природе значительную часть работы по удалению отходов, то следует оставлять обширные пространства суши и воды незанятыми, что, как уже указывалось, представляет собой одновременно одну из лучших мер предотвращения «переразвития». Так, новые станции очистки нельзя строить по берегам рек или посреди перенаселенных районов, а следует размещать среди природных территорий, достаточно обширных для переработки разрушаемых отходов и для захоронения очень опасных отбросов (таких, как радиоактивные загрязнения, кислоты и т. п.), которые никогда не должны попадать в общую среду обитания.

Фиг. 219. Схема зоны обработки отходов для будущей атомной электростанции (а), расположенной в естественном водосборном бассейне (очерчен пунктиром). Тепловые отходы (т. с. тепловое загрязнение) — вода, используемая для охлаждения реактора (б), вытекают из большого накопительного бассейна в и полностью рассеиваются, испаряясь из сети мелких прудов н систем дождевальных установок. Теплые пруды можно использовать для разведения рыбы, спортивного рыболовства и других видов отдыха и развлечений. Орошение наземных участков водосборного бассейна повышает урожай полезных лесных и сельскохозяйственных продуктов; в то же время пода, пройдя через наземные «живые фильтры», вновь стекает в реки, пруды и попадает в грунт. Слабоактивные и твердые отходы захороняются на специальных участках (г). Высокоактивные отходы отработанного ядерного горючего вывозятся в специальные места захоронения радиоактивных отходов, расположенные вне данной зоны. Состав речных и грунтовых вод и газов из дымовых труб непрерывно регистрируется у плотин id], в специальных скважинах (е) и при помощи специальных установок в трубах. Благодаря такому контролю не допускается утечка загрязнений из зоны. Эта система имеет следующие основные входы и выходы (пронумерованные стрелки по краям схемы): / — поступление солнечного света и атмосферных осадков; 2 — выход радиоактивных отходов в захоронения; 3 — электроэнергия в города и т. п.; 4 — вход ядерного и прочего горючего; 5 — выход пищевых продуктов, волокна, чистого воздуха и т. п.; 6 ~ сток чистой воды для сельского хозяйства, промышленности и городов; 7 — использование для отдыха, а также для обучения и научных исследований. Площадь такой зоны обработки отходов' зависит от климата и рельефа местности, а также от электрических и других силовых установок, требующих охлаждения. Минимальная площадь, необходимая для 100%-ной переработки отходов (загрязнений), с учетом возможных аварий И механических поломок составит 400 га на электростанцию мощностью 2500 МВт. В зоне обработки отходов такой емкости можно было бы разместить также предприятия легкой промышленности. Предприятия тяжелой промышленности следует размещать в пределах собственной зоны обработки отходов.

В прошлом при проектировании городов предусматривали подходящее пространство площадью 20—40 га для зоны обработки отходов. Крупному промышленному комплексу для собственной установки по переработке отходов может потребоваться от 400 до 4000 га (см. подписи к фиг. 218 и 219). Восстановленная вода и извлеченные из отходов полезные материалы с избытком покроют стоимость земельного участка. Отделение промышленных предприятий и аэропортов от жилых районов целесообразно также потому, что при этом уменьшается шум. Самыми большими препятствиями для такого рода «проектирования с природой» являются

разного рода правовые, экономические и политические препятствия. Если владельцы промышленных предприятий и местные власти не разрабатывают (или не могут этого делать из-за неадекватного законодательства) перспективных планов, то людям придется все чаще прибегать к самому дорогому и технически сложному третьему способу — искусственной переработке.

Для некоторых типов отходов, особенно в густонаселенных промышленных районах, необходимы, конечно, абиотическая обработка и восстановление. Механическая обработка представляет собой, вероятно, единственный способ избавления от некоторых компонентов загрязнения воздуха, которые необходимо задерживать (или сокращать их количество) у самого их источника. Если же это технически невозможно, то следует найти замену порождающим эти загрязнения процессам, потому что, как уже указывалось, очень скоро мы окажемся не в состоянии выдержать все последствия загрязнения. Если нас загонят в угол и мы будем вынуждены обратиться к дорогостоящей искусственной переработке отходов, подобной применяемой для ядовитых веществ, то кто будет оплачивать все связанные с этим расходы?

Фиг. 220. Обратимость антропогенной эвтрофикации в Каховском водохранилище.

Цифры 5—7 вверху относятся к следующим событиям: / — восемь разных канализационных систем сбрасывают в водохранилище сточные воды; 2 — первое заметное цветение нежелательных водорослей (Oscillatoria); 3 — впервые отмечено летнее уменьшение кислорода в придонном слое (гиполимнионе); 4 — проведение первого правительственного законопроекта о сточных водах (I960 г); 5 — первый этап отведения стоков от озера (1963 г.); б — второй этап отведения стоков (196.1 г')- 7 — отведены все сточные воды (1967 г.). Кривые отражают изменения 4 показателей: / — прозрачность- II — фосфатный фосфор; /// — разнообразие диатомовых водорослей. IV —состав диатомовых водорослей (% эвтрофических форм). Дальнейшие пояснения — в тексте.

Для космических кораблей созданы изощреннейшие системы механической переработки отходов и регенерации воздуха и воды, но стоимость таких установок совершенно фантастична. Закончим мы этот раздел на оптимистической ноте. История Каховского водохранилища— крупного водоема, вокруг которого расположился город Запорожье со своими пригородами, — служит хорошей демонстрацией того, как можно перебороть тенденцию на снижение качества воды, подойдя к этой проблеме с широких позиций и объединив усилия города, области и страны. Изменение четырех показателей качества воды Каховского водохранилища за период с 1970 по 2000 г. показано на фиг. 220. Два из этих показателей представляют собой важные физические характеристики воды, а два других относятся к разнообразию и составу диатомовых водорослей, входящих в фитопланктон (т. е. это показатели сообщества). В 80-х годах заводы стали сбрасывать в водоём все увеличивающееся количество сточных вод, подвергнутых вторичной (неполной) обработке, что привело к усилению антропогенной эвтрофикации (т. е. обогащению воды биогенными веществами). Цветение водорослей и снижение содержания кислорода в гиполимнионе послужили сигналом опасности и привлекли внимание широкой общественности. В результате принятых мер в 1990 г. около трети стоков отвели от водохранилища, а к 1998 г. были отведены почти все стоки. Как показывает фиг. 220, восстановление качества воды в водоёме выглядит чрезвычайно эффектно: все четыре показателя резко изменились. Учёные полагают, что за несколько лет водохранилище вернется к состоянию по меньшей мере 1970 года. Хотя в водоёме еще имеется много фосфатов и других биогенных веществ, они захороняются в осадках и таким образом исключаются из годового биогеохимического цикла. Важный аспект этого примера успешной ликвидации загрязнения состоит в том, что лимнологи Украины в течение многих лет проводили на озере фундаментальные исследования; поэтому тенденции и их причины были тщательно документированы. Если бы этих данных не было, то контрмеры могли бы начаться тогда, когда было бы уже слишком поздно (обратите внимание на резкое возрастание скорости ухудшения показателей между 1980 и 1983 г., которые указывают, что водохранилище следовало «спасать» именно в это время).