Закономерности действия абиотических факторов

       Практическая  невозобновимость естественным путём  большинства полезных ископаемых ставит перед человечеством сырьевую проблему. Единственное, что сумели здесь придумать  люди, - это научиться восстанавливать  некоторые виды ресурсов для повторного использования в хозяйственной  деятельности. Поэтому невозобновляемые ресурсы можно разделить на невозвратные и возвратные ресурсы.  
Невозвратные ресурсы – это, прежде всего, топливо, которое при использовании просто сгорает, отдавая заключенную в нём энергию. К этой категории можно отнести руды содержащие фосфор и калий, из которых изготовляют минеральные удобрения. После внесения в почву эти удобрения растворяются, и восстановить их уже невозможно.  
Возвратными являются ресурсы, как металлы (железо, медь, золото и др.), бумага и картон, резина, а также пластмассы. С помощью специальных технологий их снова можно восстановить и использовать для изготовления новых благ (например, после обработки фотоплёнки из реактивов можно извлечь серебро и снова использовать его для нужд промышленности). В мире существуют целые отрасли по сбору возвратных ресурсов и их переработке.

       Уже сейчас на многих зарубежных товарах, продающихся в России, можно найти  указание, что бумажная упаковка для них изготовлена из рециклированной бумаги (т.е.вторично переработанного сырья). Такое указание отражает желание фирм понравиться покупателям, которые озабочены охраной окружающей среды и требуют от правительств и фирм максимального использования возвратных ресурсов.

       Деятельность  отраслей по утилизации возвратных ресурсов обеспечивает решение сразу 2 задач: снижение стоимости ресурсов, т.к. сталь  из металлолома обычно обходится  дешевле, чем из первичных руд, которые  еще надо добыть, и предотвращение загрязнения окружающей среды, например, ржавеющими остовами машин, оборудования и металлоизделий. Это особенно важно  для России, северные и дальневосточные  районы, которых замусорены, в частности, огромным количеством металлических  бочек, в которых туда завозили топливо. Все эти особенности рынка  природных ресурсов прямо влияют на формирование на нём спроса и  предложения, а в конечном итоге  – рыночной цены природных ресурсов.

       Виды  вторичного сырья

Стекло: стеклотара; стеклобой.

Металлолом: чёрный;цветной;драгоценный.

Химикаты: кислоты;щёлочи;органика.

Нефтепродукты: масла;битум;асфальт.

Электроника: изделия;платы;аккумуляторы;ртутные лампы;провод.

Пластмассы : ПЭТ;ПВХ;ПВД;ПНД.

Резина: шины;резина. 

       Повторное использование полимерных материалов.

       Учитывая  специфические свойства полимерных материалов – они не подвергаются гниению, коррозии, проблема их утилизации носит, прежде всего, экологический характер. Однако в настоящее время проблема переработки отходов полимерных материалов обретает актуальное значение не только с позиций охраны окружающей среды, но и связана с тем, что в условиях дефицита полимерного сырья пластмассовые отходы становятся мощным сырьевым и энергетическим ресурсом.

       В ближайшее время в России полимерные отходы составят больше одного миллиона тонн, а процент их использования  до сих пор мал. Вместе с тем решение вопросов, связанных с охраной окружающей среды, требует значительных капитальных вложений. Стоимость обработки и уничтожения отходов пластмасс примерно в 8 раз превышает расходы на обработку большинства промышленных и почти в три раза – на уничтожение бытовых отходов. Это связано со специфическими особенностями пластмасс, значительно затрудняющими или делающими непригодными известные методы уничтожения твердых отходов.

       Использование отходов полимеров позволяет  существенно экономить первичное  сырье (прежде всего нефть) и электроэнергию. Отходы пластических масс можно разделить  на 3 группы:

       а)  технологические отходы производства, которые возникают при синтезе и переработке термопластов. Они делятся на неустранимые и устранимые технологические отходы. Неустранимые – это кромки, высечки, обрезки, литники, облой, грат и т.д. Устранимые технологические отходы производства образуются при несоблюдении технологических режимов в процессе синтеза и переработки, т.е. это – технологический брак, который может быть сведен до минимума или совсем устранен. Неустранимые отходы, по существу, представляющие собой высококачественное сырье, по свойствам не отличаются от исходного первичного полимера. Переработка его в изделия не требует специального оборудования и производится на том же предприятии. Технологические отходы производства перерабатываются в различные изделия, используются в качестве добавки к исходному сырью и т.д.;

       б) отходы производственного потребления  – накапливаются в результате выхода из строя изделий из полимерных материалов, используемых в различных  отраслях народного хозяйства (амортизованные шины, тара и упаковка, детали машин, отходы сельскохозяйственной пленки, мешки из-под удобрений и т.д.). Эти отходы являются наиболее однородными, малозагрязненными и поэтому представляют наибольший интерес с точки зрения их повторной переработки;

       в) отходы общественного потребления, которые накапливаются у нас  дома, на предприятиях общественного  питания и т.д., а затем попадают на городские свалки; в конечном итоге они переходят в новую категорию отходов – смешанные отходы.

       Наибольшие  трудности связаны с переработкой и использованием смешанных отходов. Причина этого в несовместимости  термопластов, входящих в состав бытового мусора, что требует их сортировки. Кроме того, сбор изношенных изделий из полимеров у населения является чрезвычайно сложным мероприятием с организационной точки зрения и пока еще у нас в стране не налажен.

       Основное  количество отходов уничтожают –  захоронением в почву или сжиганием. Однако уничтожение отходов экономически невыгодно и технически сложно. Кроме  того, захоронение, затопление и сжигание полимерных отходов ведет к загрязнению  окружающей среды, к сокращению земельных  угодий (организация свалок) и т.д.

       Однако  и захоронение, и сжигание продолжают оставаться довольно широко распространенными  способами уничтожения отходов  пластмасс. Чаще всего тепло, выделяющееся при сжигании, используют для получения пара и электроэнергии. Но калорийность сжигаемого сырья невелика, поэтому установки для сжигания, как правило, являются экономически малоэффективными. Кроме того, при сжигании происходит образование сажи от неполного сгорания полимерных продуктов, выделение токсичных газов и, следовательно, повторное загрязнение воздушного и водного бассейнов, быстрый износ печей за счет сильной коррозии.

       Проблем, связанных с утилизацией полимерных отходов, достаточно много. Они имеют  свою специфику, но их нельзя считать неразрешимыми. Однако решение невозможно без организации сбора, сортировки и первичной обработки амортизованных материалов и изделий; без разработки системы цен на вторичное сырье, стимулирующих предприятия к их переработке; без создания эффективных способов переработки вторичного полимерного сырья, а также методов его модификации с целью повышения качества; без создания специального оборудования для его переработки; без разработки номенклатуры изделий, выпускаемых из вторичного полимерного сырья.

       В начале 1970-х гг. прошлого века интенсивно начали развиваться работы по созданию био-, фото-и водоразрушаемых полимеров. Получение разлагаемых полимеров  вызвало настоящую сенсацию, и  этот способ уничтожения вышедших из строя пластмассовых изделий  рассматривался как идеальный. Однако последующие работы в этом направлении  показали, что трудно сочетать в  изделиях высокие физико-механические характеристики, красивый внешний вид, способность к быстрому разрушению и низкую стоимость.

       В последние годы исследования в области  саморазрушающихся полимеров значительно  сократились в основном потому, что издержки производства при получении таких полимеров, как правило, значительно выше, чем при получении обычных пластических масс, и этот способ уничтожения является экономически невыгодным.

       Подсчитано, что из ежегодно образующихся полимерных отходов в виде амортизованных изделий  утилизации подвергается только незначительная часть (всего несколько процентов). Причиной этого являются трудности, связанные с предварительной подготовкой (сбор, сортировка, разделение, очистка и т.д.) отходов, отсутствием специального оборудования для переработки и т.д.

       Сжигать целесообразно только некоторые  типы пластмасс, потерявших свои свойства, для получения тепловой энергии. Сжигание некоторых видов полимеров сопровождается образованием токсичных газов: хлорида водорода, оксидов азота, аммиака, цианистых соединений и др., что вызывает необходимость мероприятий по защите атмосферного воздуха. Кроме того, экономическая эффективность этого процесса является наименьшей по сравнению с другими процессами утилизации пластмассовых отходов. Тем не менее, сравнительная простота организации сжигания определяет довольно широкое его распространение на практике.

       Основной  путь использования отходов пластмасс  – это их утилизация, т.е. повторное  использование. Показано, что капитальные  и эксплуатационные затраты по основным способам утилизации отходов не превышают, а в ряде случаев даже ниже затрат на их уничтожение. Положительной стороной утилизации является также и то, что получается дополнительное количество полезных продуктов для различных отраслей народного хозяйства и не происходит повторного загрязнения окружающей среды. По этим причинам утилизация является не только экономически целесообразным, но и экологически предпочтительным решением проблемы использования пластмассовых отходов.

       Повторное использование  черных и цветных металлов.

       Конечно, в глубоких недрах земли руды еще  много, но ее труднее добывать. Значит, она будет дороже, а вследствие этого подорожает и металл. А с  ним — и вся продукция, изготовленная с прямым или косвенным использованием металла. То есть, по сути, вообще любая продукция — поскольку без металла невозможно сделать ничего на свете.

       Чтобы этого не случилось, природное сырье  необходимо экономить. И к счастью, металлы дают такую возможность.

       Пришедшее в негодность металлическое изделие  можно переплавить и тем самым  подарить металлу новую жизнь.

       Рост  производства и потребления вторичных  цветных металлов определяется в  первую очередь экономической целесообразностью  повторного использования дорогостоящего первичного сырья.    

       За  счет сокращения технологического цикла  производства цветных металлов из отходов  и ломов достигаются основные преимущества в сохранении окружающей среды и экономии энергоносителей, которые достигают 50 % издержек производства.

       Глубокая  и безотходная переработка вторичного цветного сырья возможна при наличии для каждой группы отходов оптимального технологического режима, реализуемого на основе использования новейших машин и механизмов по шихтоподготовке и металлургических комплексов плавильно-литейного передела, позволяющих экономически наиболее эффективно производить качественную продукцию высокой степени готовности.

       Получение качественных сплавов на основе цветных металлов по мировой практике надежным образом достигается только при использовании в шихте не более 50% отходов после их металлургической обработки. Поэтому в технологическом режиме переработки отходов цветных металлов особое значение приобретает сортировка ломов по физическим, химическим, технологическим, потребительским и пр. признакам. Дальнейшая разделка отходов по технологическим размерам и термическая обработка поверхности в активных газовых и солевых средах позволяет достигать для каждого вида отходов предельно возможной чистоты от вредных примесей и нежелательных элементов.

       Вторичная переработка отходов черных и  цветных металлов, полимеров, стекла и прочих материалов создает своеобразный круговорот, позволяя экономить невосполнимые природные ресурсы. Вместо того, чтобы ржаветь и гнить, непригодные для использования по прямому назначению металлические, полимерные, стеклянные изделия и конструкции после переплавки и переработки снова служат людям.