Общемировая проблема управления твердыми бытовыми отходами

Концепция устойчивого развития (УР) была рекомендована всем странам мира (Рио-де-Жанейро,1992 г.) как общая стратегия преодоления глобального экологического кризиса. В литературе встречаются различные варианты определения термина «устойчивое развитие». Наиболее удачным, на наш взгляд, является следующее: «УР - это устойчивость темпов экономического роста (по некоторым оценкам не более 23% в год), при котором уровень давления на окружающую среду компенсировался бы темпами самовосстановления ее качества» (Экология и безопасность..., 2002). Понятие «устойчивое развитие» выражает достаточно простую идею, суть которой состоит в необходимости достичь такого состояния взаимодействия общества, человека и природы, при котором они находились бы в гармонии, или коэволюции (Экология., 1997).

Важным компонентом стратегии УР является решение проблемы управления твердыми бытовыми отходами. Мировое количество ежегодно образующихся муниципальных отходов к 2010 году составило 550-660 млн. т.

Темпы образования ТБО неуклонно возрастают: отчасти из-за роста численности населения, но в основном - из-за изменения образа жизни людей, использующих все больше оберточных и упаковочных материалов (Небел, 1993). Средний мировой прирост количества ТБО составляет 1,2-1,8% в год (Саеки Юзо, 1996; Алексеев и др., 1997).

Удельные нормы образования твердых бытовых отходов в различных странах мира существенно различаются. Так, согласно данным, представленным Г. Б. Мелентьевым и др., (2004), образование ТБО на одного жителя в год варьирует от 700 кг (США) до 300-417 кг (страны Евросоюза) и 260 кг (Россия). По данным (Игнатович, Рыбальский, 1998 (1)), в городах ежегодное увеличение отходов на душу населения составляет 4-6%, что в 3 раза превышает темпы прироста населения.

Приоритеты в решении задач в области обращения с отходами выделяются в такой последовательности (Абрамов, Юдин, 1999):

• снижение количества отходов;
• снижение содержания опасных веществ в отходах;
• максимально возможная утилизация, вторичное использование, ре-циклинг и компостирование компонентов отходов;
• экологически чистая переработка с утилизацией избыточного тепла (в случае термического обезвреживания отходов);
• экологически чистое удаление (захоронение) оставшейся после переработки части отходов.

Стратегия УР предусматривает использование всех возможных методов обезвреживания отходов. Государственная политика должна определить приоритетные направления. Однако, несмотря на то, что в последние десятилетия проблема отходов является одной из основных экологических проблем, ни в одной стране она не решена окончательно.

Известно более 30-ти методов обезвреживания ТБО (Костовецкий, 1999). В общемировой практике широко используют четыре основных метода: захоронение на свалках (полигонах), сжигание, рециклинг и компостирование.

Подавляющее количество ТБО продолжают вывозить на свалки (полигоны). По данным Евростата, в среднем по 27 странам ЕС, на полигоны вывозят 40% ТБО, сжигают - 20%, перерабатывают - 23% и компостируют - 17% (Municipal Waste, 2010). Однако, как видно на рисунке 1.1, удельный вес способов обезвреживания отходов на государственных уровнях существенно различается и, безусловно, определяется уровнем экономического развития государства. Если в Германии на полигоны поступает 1% ТБО, в Австрии - 3%, то в Болгарии продолжают захоранивать 100% образующихся отходов. В США захоранивают около 70% ТБО, в России более 90% (Лебедев и др., 2005).

По некоторым оценкам (Панцхава и др., 1998), в общемировом масштабе переработке (сжиганию, компостированию, сепарации) подвергается только 10% ежегодно образующихся отходов. В России мусороперерабатывающие и мусоросжигательные заводы общей мощностью 5 млн. м /год перерабатывают всего 3,5% ТБО (Евдокимов, 1998).

Каждый из перечисленных методов обезвреживания ТБО оказывает существенное влияние на показатели качества окружающей среды (концентрации загрязняющих веществ в почве, воздухе, водной среде). В основе выбора общемировой стратегии обращения с отходами для обеспечения устойчивого развития цивилизации должна лежать количественная и качественная оценка уровней воздействия этих методов на природные объекты.

Существующие подходы к решению проблемы управления отходами нарушают два основных принципа УР:

1. интенсивность выбросов загрязняющих веществ не должна превышать возможности окружающей среды поглощать их;
2. все ресурсы должны использоваться с максимальной эффективностью. Современная эпоха характеризуется глобальными кризисными явлениями

экологического характера. По оценкам ведущих ученых (Медоуз др., 1994; Горшков, 1995), планета находится в критическом состоянии, за которым может наступить коллапс биосферы.

Некоторые авторы утверждают (Гринин, Новиков, 2002), что основой длительного и устойчивого существования биосферы является сбалансированный круговорот веществ. Называют первый и основной принцип функционирования природных экосистем: получение ресурсов и избавление от отходов происходит в рамках круговорота всех элементов.

Биотический круговорот в наземных природных экосистемах представляет собой универсальную систему обменных процессов, которые одинаковы для любого типа экосистемы (Базилевич, Титлянова, 2008). Структурными компонентами природных экосистем являются неорганические компоненты (СО₂, Н₂О, О₂, зольные элементы), органические соединения, субстратная, водная и воздушная среды, продуценты, консументы и редуценты. Слагаемыми биологического круговорота являются:

• поступление химических элементов из почвы и атмосферы в растения;
• изменение химической формы элементов в растительных организмах;
• возвращение элементов в почву с посмертными растительными остатками (или миграция по пищевым цепям с последующим выделением или возвратом с посмертными остатками животных организмов);
• трансформация остатков под действием микрофлоры с высвобождением химических элементов, углекислого газа и воды;
• повторное вовлечение элементов в биологический круговорот.

Л. Г. Федоров (1999) отмечает, что в естественных экосистемах в рамках скоррелированных сообществ организмов круговорот веществ (биогенов) замыкается с высокой степенью точности - до четвертого знака (сотые процента), что и обеспечивает существование жизни, так как запасы биогенов, доступных для потребления организмами, ограничены.

Следствием образования отходов является безвозвратное изъятие из естественного биологического круговорота огромного количества органических и минеральных веществ. При выборе метода обращения с отходами необходимо учитывать не только себестоимость переработки ТБО, уровень давления на окружающую среду при использовании того или иного метода, экономическую выгоду от вторичной переработки материалов, но и возможности и экологическую целесообразность возврата органических и минеральных веществ в биологический круговорот.

Если исходить из положения, что человечество является неотъемлемой частью живой природы на Земле, то биологические циклы, связанные с жизнедеятельностью человека, следует рассматривать с тех же позиций, что и биологические циклы всех других живых организмов. Для того чтобы жить человечество должно соблюдать законы функционирования биосферы. Частичное решение проблемы заключается в возврате органической фракции ТБО в биологический круговорот при использовании биотермически переработанных отходов для повышения плодородия почв.