Промислова екологія - Апостолюк C.O. - 5.14. Захист ґрунтів і земельних ресурсів від шкідливих викидів

Традиційні фізико-хімічні методи очищення промислових викидів та очисні споруди на сучасному етапі розвитку промисловості не завжди відповідають вимогам екологічної безпеки.

Для вирішення екологічних проблем зараз розробляють нові методи очищення атмосферного повітря і виробничих стічних вод з урахуванням новітніх досягнень плазмохімії, фотохімії, електрохімії, радіаційної хімії та ін.

Одним із основних фізико-хімічних методів є радіаційне очищення газових викидів і викидів виробничих стічних вод. Під впливом прискорених електронів у стічних водах або газових викидах відбувається радіоліз токсичних компонентів і їхнє перетворення у нетоксичні. У результаті процесів радіолізу на першій стадії утворюються іони та вільні радикали, що мають неспарений електрон.

Особливість хімічних реакцій під впливом випромінювання полягає в тому, що звичайна хімічна взаємодія замінюється взаємодією молекул з валентноненасиченими частинками (атомами, радикалами, іонами) і цих частинок між собою. Це суттєво прискорює протікання хімічний реакцій, які визначають процеси очищення від забруднень. Другою важливою перевагою радіаційного очищення є універсальність дії іонізуючого випромінювання практично на будь-які компоненти, що знаходяться у промислових викидах.

Цей метод можна рекомендувати для очищення топкових газів (продуктів спалювання органічних речовин), до складу яких входять Ж)2, 802, С02, зола та ін., що викидаються з котелень промислових підприємств. При опромінюванні топкових газів прискореними електронами утворюються активні частинки, які різко збільшують швидкість окислення Ж)2 до 1Ч205 з подальшим утворенням НгЮ3 і в02 до Б03 і Н2£>04. Оптимальний режим такого процесу триває при температурі 70—100 °С. При додаванні еквімолекулярної речовини гШ3 до газів, що викидаються, у процесі опромінювання кінцевим продуктом є нітрат і сульфат амонію, які виводяться із газового потоку електрофільтрами і можуть використовуватися як міндобрива.

Другим новим фізико-хімічним методом є плазмохімічне перероблення відходів. Цей метод базується на використанні низькотемпературної плазми (тобто іонізованого газу, в якому концентрації плазмових і негативних зарядів рівні, внаслідок чого виникає квазінейтральне середовище).

Під час подавання відходів через низькотемпературну плазму відбуваються плазмохімічні реакції, в результаті яких токсичні речовини знешкоджуються до нетоксичних низькомолекулярних продуктів.

Установки, в яких відбуваються такі реакції, називають плазмохімічними реакторами.

5.14. Захист ґрунтів і земельних ресурсів від шкідливих викидів

Одним із основних питань охорони довкілля є захист літосфери — зовнішньої твердої оболонки Землі.

Нині ґрунти й земельні ресурси, як і водні джерела та атмосфера, потребують захисту від впливу шкідливих хімічних і фізичних факторів.

З метою зниження негативного впливу пестицидів, які часто застосовуються на підприємствах лісового господарства, рекомендують такі заходи:

— підвищення активності пестицидів (щоб знизити їхню діючу концентрацію до рівнів, нешкідливих для людей і тварин);

- створення нових менш токсичних хімічних препаратів третього й четвертого поколінь, речовин вузько спрямованої дії, а також речовин з коротким терміном життєздатності (піретрини та їхні аналоги);

— поєднання хімічних засобів прискорення росту лісових саджанців з агротехнічними, селекційними та організаційно-господарськими;

— застосування нових методів оброблення пестицидами;

— збризкування замість розпилювання (різко скорочується радіус поширення і забруднення), використання гранул замість борошна;

— зберігання пестицидів та інших отрутохімікатів у спеціальних приміщеннях відповідно до чинних Санітарних норм;

— заборона викидів у ґрунти і водоймища неочищених виробничих стічних вод;

— озеленення територій промислових підприємств та населених житлових масивів для поглинання ними шкідливих промислових викидів і виділення цілющих фітонцидів.

Унаслідок антропогенної діяльності промислових підприємств виникають порушені землі, тобто такі, що втратили свою господарську цінність або стали джерелом негативного впливу на природне середовище.

Найбільше порушених земель виникає внаслідок трелювання звалених дерев на гірських і рівнинних лісосіках, масового вирубування лісів, ерозії та перезбагачення ґрунтів хімікатами тощо.

Згідно з існуючим законодавством такі землі підлягають рекультивації, тобто відновленню цінних властивостей. Проведення рекультиваційних робіт є обов'язком промислових підприємств, які ці землі знищили, причому вартість рекультивації повинна входити в собівартість готової продукції.

Загальні вимоги до рекультивації ґрунтів регламентуються ГОСТ 1-7.5.3.04-83 (рис. 5.27).

Послідовність рекультиваційних робіт: технічна рекультивація, потім біологічна. Технічна рекультивація полягає у підготовленні порушених земель до подальшого використання в господарстві. Біологічна рекультивація передбачає заходи, що сприяють покращанню фізичних та агрохімічних властивостей ґрунтів на рекультивованих землях (вапнування, піскування, глинування, внесення мінеральних, органічних добрив, золи, шлаку та ін.).

Розрізняють такі види технічної рекультивації:

— сільськогосподарську (підготовлений земель до використання як сільськогосподарських угідь);

Рис. 5.27. Види та етапи рекультивації ґрунтів [9]

— лісогосподарську (підготовлення земель під лісопосадки);

— водогосподарську (підготовлення до створення на них водоймищ);

— будівельну (підготовлення земель до промислового і цивільного будівництва);

— рекреаційну (підготовлення земель для об'єктів відпочинку);

— санітарно-гігієнічну (консервація порушених земель, якщо їхня рекультивація з іншою метою з певних причин недоцільна).

Лісогосподарська рекультивація здебільшого проводиться там, де є можливість відновити ділянку лісу цінними породами дерев. її вартість та вимоги до агрохімічних характеристик відновлюваних ґрунтів нижчі, ніж при сільськогосподарській рекультивації.

Водогосподарська рекультивація проводиться у відпрацьованих кар'єрах, які часто заповнюються ґрунтовими водами.

Рекреаційна рекультивація здійснюється неподалік від міст і великих населених пунктів з метою створення зон відпочинку для населення. Здебільшого вона поєднується з водогосподарською й лісогосподарською.

Санітарно-гігієнічна рекультивація застосовується на ділянках, де є сховища шкідливих речовин з метою запобігання їх шкідливому впливу на довкілля.

Під час технічної рекультивації виконують такі роботи:

— планування поверхні землі;

— формування відкосів, відвалів і бортів кар'єрів;

— зняття, перевезення, зберігання та повторне нанесення ґрунтів — землювання;

— будівництво доріг, гідротехнічних і меліоративних споруд.

Найважливішим етапом технічної рекультивації є землювання, що є комплексом робіт зі зняття, транспортування та нанесення шару ґрунту і потенційно придатних порід на рекультивовані ділянки землі. Технологія землювання вибирається з розрахунку мінімального проїзду транспортних і планувальних машин ділянкою з метою недопущення надмірного ущільнення нових шарів ґрунту. Загальні вимоги до землювання наведено у ГОСТ 17.5.3.05—84.

Основною характеристикою землювання є товщина родючого шару, що наноситься на рекультивований ґрунт. Вона визначається на основі призначення ділянки, особливо природної зони, економічних можливостей тощо.

Основними заходами відновлення ґрунтів на оголених ділянках рельєфу є ділянкове лісо- і деревонасадження у вигляді лісозахисних смуг, екологічно обґрунтоване зрошення земель, впровадження сівозмін, періодична консервація угідь, розроблення норм на вирубку лісу під час пошуково-розвідувальних робіт тощо.

У наш час рекультивацію включають в основні виробничі процеси лісопереробних підприємств. Підприємства, які порушують землі, зобов'язані після закінчення робіт привести їх до стану, придатного для використання в лісовому, сільському чи рибному господарствах.