Промышленные отходы и их утилизация

Люди всегда стремились жить лучше и комфортнее. Следуя принципу «Чем больше — тем лучше», строились дома, дороги, производились всё новые и новые продукты. Однако такая стра­тегия привела к многочисленным нежелательным последствиям, из-за которых человечество не вступает в III тысячелетие лёгкой походкой, вдыхая полной грудью чистый воздух, а вползает, придавленное грузом про­блем. Это вызвано ухудшением качества окружающей среды – прямым следствием индустриализации, а точнее неожиданными последствиями многократного увеличения промышленных отходов. Помочь уменьшить ущерб, при­чиняемый окружающей среде, спо­собна наука.

Любая деятельность человека приво­дит к образованию тех или иных от­ходов. Одна из задач науки, прежде всего химии, — найти способы улав­ливать и обезвреживать токсичные в-тва, содержащиеся в отходах. Ещё в начале XX в. научились хлори­ровать сточные воды, чтобы разру­шать ядовитые органические соеди­нения. А к концу столетия подобных методов обработки сточных вод, выхлопных газов и т. д. появилось великое множество. Пр., благо­даря технологии дожигания оксидов азота резко сократились выбросы ядовитых газов на предприятиях, син­тезирующих или использующих азот­ную кислоту. Создаются новые методы погло­щения вредных соединений. Так, по­явились ионообменные смолы, извле­кающие тяжёлые металлы из сточных

вод (причём эти в-тва затем мож­но смыть и использовать). Для сбора разлитой нефти с поверхности воды используются специальные сорбенты.

И всё же очистка выбросов — недостаточно эффективный способ снижения ущерба окружающей сре­де. На этом пути встают сами законы природы: затраты на очистку много­кратно возрастают при небольших концентрациях примесей, а для 100-процентной очистки требуются огромные ресурсы. Поэтому стоки очищают до разумного уровня.

Пр., если концентрация цин­ка в воде превышает 1 мг/л, его необ­ходимо извлекать. Но 1 мг цинка — это всего лишь несколько кристалли­ков соли этого металла. Чтобы удалить такой мизер из литра воды, нужны до­рогие ионообменные смолы, боль­шие затраты энергии. А ведь при их производстве также затрачивается сы­рьё и, следовательно, загрязняется ок­ружающая среда. В итоге возникает аб­сурдная ситуация, при которой ущерб от очистки не меньше, чем ущерб от загрязнения.

Другой способ сберечь природу - утилизация отходов. Так, попутный нефтяной газ, сжигавшийся прежде в топках или прямо в воздухе, сейчас является сырьём для производства пластмассы. А диоксид серы (SO₂), вы­деляющийся при обжиге руд цветных металлов, можно использовать для получения серной кислоты.

Ещё один способ более эффектив­но использовать ресурсы — рецирку­ляция (вторичное использование). Детали неработающей техники мож­но переплавлять и из этого металла производить новую. Разбитое стекло добавляют при выплавке к новому и т. д.

Однако в процессе использова­ния многие в-тва рассеиваются в окружающей среде. Истирается ре­зина, ржавеет и разносится ветром железо, смывается цинковое покры­тие с водосточных труб и т. д. Поэто­му далеко не вся масса в-тва, из которого была сделана какая-либо вещь, может использоваться вторич­но. Кроме того, для рециркуляции от­ходов необходимо их собрать, что иногда бывает сложнее, чем добыть сырьё из месторождений. Даже металлы - наиболее удобный продукт для вторичного использова­ния - получают в основном из пер­вичных источников (т. е. из руд), а доля вторичных (металлолом, отхо­ды и т. п.) обычно не превышает 20 %. Возникает вопрос: нельзя ли как-нибудь избе­жать их возникновения или хотя бы уменьшить вредность? И здесь на по­мощь приходит химия. В частности, вместо ядовитых в-тв можно ис­пользовать безвредные. Пр., белые лампы уличного освещения, за­полненные парами ядовитой ртути (которые при разрушении лампы оказываются в атмосфере), заменяют на более безопасные и экономичные жёлтые лампы, наполненные парами натрия. Поливинилхлорид, который трудно перерабатывать в безопасные продукты, вытесняется менее вред­ным полиэтилентерефталатом.

«Грязные» технологии реально за­менить более «чистыми». Питьевую воду всё чаще обеззараживают не хло­ром, а озоном. Чтобы избежать выбро­са в атмосферу золы и соединений серы, учёные предлагают предвари­тельно обрабатывать уголь водяным паром, используя в качестве топлива образующийся синтез-газ:

С + Н₂О = СО + Н₂. Разрабатываются технологии су­хого синтеза органических красите­лей, после которого не остаётся ог­ромных объёмов загрязнённой воды. Химики заняты поиском всё новых и новых способов проведения орга­нического синтеза, позволяющих уменьшить массу отходов, часто вы­сокотоксичных.

Однако замена отдельных в-тв и даже целых технологических цепо­чек - это уже вчерашний день раз­вития техники. Действительно, мож­но разработать «чистую» технологию выплавки стали, но не эффективнее ли снизить потребность в этом ме­талле? Можно, производя бумагу, пе­рерабатывать древесину почти пол­ностью, но не лучше ли издавать энциклопедии, справочники и газе­ты на носителях, умещающихся в на­пёрстке? Сегодня это стало реаль­ностью благодаря информационным технологиям - новейшему слову в развитии техники, технологиям сегодняшнего дня. На данном этапе развития информационным технологиям не оправдали своих ожиданий (к примеру, расход бумаги не только не уменьшился, а многократно увеличился), но это связанно с неравномерностью их распространения как в масштабах планеты, так и в масштабах конкретного общества. Сейчас мы стоим на зоре нового потребления – потребления информации. А будущее во многом за Интернетом, как ресурсом, инструментом и продуктом информации. Возникает новый источник загрязнения информационный, но это уже совсем другая история…