Główny nauka

Zanieczyszczenie gruntów

Zanieczyszczenie gruntów
Zanieczyszczenie gruntów

Wideo: Jakie zanieczyszczenia mogą znaleźć się w ziemi? 2024, Czerwiec

Wideo: Jakie zanieczyszczenia mogą znaleźć się w ziemi? 2024, Czerwiec
Anonim

Zanieczyszczenie gleby, osadzanie się stałych lub płynnych odpadów na lądzie lub pod ziemią w sposób, który może zanieczyścić glebę i wody gruntowe, zagrozić zdrowiu publicznemu oraz powodować nieestetyczne warunki i uciążliwości.

Bada

Lista rzeczy do zrobienia na Ziemi

Działanie człowieka wywołało ogromną kaskadę problemów środowiskowych, które obecnie zagrażają ciągłej zdolności do rozwoju zarówno systemów naturalnych, jak i ludzkich. Rozwiązanie najważniejszych problemów środowiskowych związanych z globalnym ociepleniem, niedoborem wody, zanieczyszczeniem i utratą różnorodności biologicznej są być może największymi wyzwaniami XXI wieku. Czy powstaniemy, aby ich poznać?

Materiały odpadowe, które powodują zanieczyszczenie gleby, są ogólnie klasyfikowane jako komunalne odpady stałe (MSW, zwane także odpadami komunalnymi), odpady budowlane lub rozbiórkowe (C&D) lub odpady oraz odpady niebezpieczne. MSW obejmuje nieszkodliwe śmieci, śmieci i śmieci z domów, instytucji (np. Szkół), zakładów handlowych i obiektów przemysłowych. Śmieci zawierają wilgotne i rozkładalne (biodegradowalne) odpady spożywcze (np. Resztki mięsa i warzyw); śmieci obejmują głównie suche materiały, takie jak papier, szkło, tekstylia i przedmioty z tworzyw sztucznych; a śmieci obejmują odpady wielkogabarytowe i przedmioty, które nie są zbierane rutynowo w celu ich usunięcia (np. zużyte materace, urządzenia, meble). Odpady C&D (lub gruz) obejmują drewniane i metalowe przedmioty, płyty ścienne, gruz betonowy, asfalt i inne obojętne materiały powstające podczas budowy, remontu lub rozbiórki konstrukcji. Odpady niebezpieczne obejmują szkodliwe i niebezpieczne substancje wytwarzane przede wszystkim jako ciecze, ale także ciała stałe, szlamy lub gazy przez różne firmy produkujące chemikalia, rafinerie ropy naftowej, papiernie, huty, warsztaty maszynowe, pralnie chemiczne, warsztaty samochodowe oraz wiele innych gałęzi przemysłu lub handlu budynków. Oprócz niewłaściwej utylizacji odpadów komunalnych, odpadów z badań i rozwoju oraz odpadów niebezpiecznych, zanieczyszczone ścieki z podziemnych oczyszczalni ścieków (np. Ze szamb) mogą również być przyczyną zanieczyszczenia gleby.

Przepuszczalność formacji glebowych leżących pod składowiskiem odpadów ma ogromne znaczenie w odniesieniu do zanieczyszczenia gleby. Im większa przepuszczalność, tym większe ryzyko zanieczyszczenia gleby. Gleba składa się z mieszanki nieskonsolidowanych fragmentów minerałów i skał (żwiru, piasku, mułu i gliny) powstałych w wyniku naturalnych procesów wietrzenia. Formacje żwiru i piasku są porowate i przepuszczalne, umożliwiając swobodny przepływ wody przez pory lub przestrzenie między cząsteczkami. Ił jest znacznie mniej przepuszczalny niż piasek lub żwir, ze względu na swoje małe rozmiary cząstek i porów, podczas gdy glina jest praktycznie nieprzepuszczalna dla przepływu wody, ze względu na swój podobny do płytek kształt i siły molekularne.

Do połowy XX wieku odpady stałe były na ogół zbierane i umieszczane na powierzchni ziemi w niekontrolowanych „otwartych wysypiskach”, które często stały się lęgowiskiem szczurów, komarów, much i innych nosicieli chorób i były źródłem nieprzyjemnych zapachów, nawiewanych przez wiatr gruz i inne niedogodności. Wysypiska mogą zanieczyścić wody gruntowe, a także zanieczyścić pobliskie strumienie i jeziora. Wysoce zanieczyszczona ciecz zwana odciekiem powstaje w wyniku rozkładu śmieci i opadów, które infiltrują i przesączają się w dół przez objętość odpadów. Kiedy odcieki docierają i mieszają się z wodami gruntowymi lub sączy się do pobliskich zbiorników wód powierzchniowych, zdrowie publiczne i jakość środowiska są zagrożone. Metan, trujący i wybuchowy gaz, który łatwo przepływa przez glebę, jest ostatecznym produktem ubocznym beztlenowego (przy braku tlenu) rozkładu gnijącego stałego materiału odpadowego. W wielu krajach otwarty zrzut odpadów stałych jest niedozwolony. Niemniej jednak odcieki i metan ze starych wysypisk nadal powodują problemy z zanieczyszczeniem gleby na niektórych obszarach.

Nowoczesna technika składowania odpadów stałych polega na budowie i codziennej eksploatacji oraz kontroli tzw. Składowisk sanitarnych. Składowiska sanitarne nie są wysypiskami; są to starannie zaplanowane i zaprojektowane obiekty zaprojektowane w celu kontroli odcieków i metanu oraz zminimalizowania ryzyka zanieczyszczenia gleby z utylizacji odpadów stałych. Sanitarne składowiska odpadów są starannie dobierane i przygotowywane z nieprzepuszczalnymi wkładkami dennymi w celu zbierania odcieków i zapobiegania zanieczyszczeniu wód gruntowych. Wkładki dolne zazwyczaj składają się z elastycznych membran z tworzywa sztucznego i warstwy zagęszczonej gliny. Materiał odpadowy - odpady z MSW i C&D - jest rozkładany, zagęszczany ciężkim sprzętem i codziennie przykryty warstwą ubitej ziemi. Odcieki są zbierane w sieci perforowanych rur na dnie składowiska i pompowane do zakładowej oczyszczalni ścieków lub pobliskiego publicznego systemu kanalizacyjnego. Metan jest również gromadzony na składowisku odpadów i bezpiecznie odprowadzany do atmosfery lub odzyskiwany do wykorzystania jako paliwo znane jako biogaz lub gaz wysypiskowy. Studnie monitorujące wody gruntowe należy umieścić wokół składowiska i okresowo pobierać próbki, aby zapewnić prawidłowe działanie składowiska. Ukończone wysypiska są zamykane warstwą gliny lub nieprzepuszczalnej membrany, aby zapobiec przedostawaniu się wody. Warstwa wierzchniej warstwy gleby i różne formy roślinności są umieszczane jako ostatnia warstwa. Ukończone składowiska są często wykorzystywane jako publiczne parki lub place zabaw.

Odpady niebezpieczne różnią się od odpadów MSW i C&D zarówno formą, jak i zachowaniem. Jego utylizacja wymaga szczególnej uwagi, ponieważ może powodować poważne choroby lub obrażenia oraz może stanowić bezpośrednie i znaczące zagrożenie dla jakości środowiska. Główne cechy odpadów niebezpiecznych obejmują toksyczność, reaktywność, łatwopalność i korozyjność. Ponadto odpady, które mogą być zakaźne lub radioaktywne, są również klasyfikowane jako odpady niebezpieczne. Chociaż składowanie odpadów niebezpiecznych na ziemi nie zawsze jest najlepszą opcją, odpady niebezpieczne stałe lub w kontenerach można usuwać przez zakopanie na „bezpiecznych składowiskach”, podczas gdy ciekłe odpady niebezpieczne można usuwać pod ziemią w systemach głębokiego studni, jeśli warunki geologiczne odpowiedni. Niektóre niebezpieczne odpady, takie jak dioksyny, PCB, cyjanki, fluorowcowane substancje organiczne i mocne kwasy, są zabronione przed składowaniem na terenie Stanów Zjednoczonych, chyba że zostaną najpierw oczyszczone lub ustabilizowane lub nie osiągną pewnych wartości granicznych stężenia. Bezpieczne składowiska odpadów muszą mieć co najmniej 3 metry (10 stóp) gleby między dnem składowiska a leżącą pod nim podłogą skalną lub zwierciadłem wód gruntowych (dwa razy więcej niż wymagane dla składowisk odpadów komunalnych), ostateczne nieprzepuszczalne pokrycie po zakończeniu oraz podwójne nieprzepuszczalne dno wkładka dla większego bezpieczeństwa. Podziemne studnie iniekcyjne (do których pod wysokim ciśnieniem pompowane są odpady płynne) muszą osadzać ciecz w przepuszczalnej warstwie skały, która jest umieszczona pomiędzy nieprzepuszczalnymi warstwami skały lub gliny. Studzienki muszą być również obudowane i uszczelnione trzema koncentrycznymi rurami oraz znajdować się w odległości co najmniej 400 metrów (0,25 mili) od wszelkich źródeł wody pitnej, aby zwiększyć bezpieczeństwo.

Zanim nowoczesne techniki unieszkodliwiania odpadów niebezpiecznych zostały uchwalone i wprowadzone w życie, odpady były zasadniczo usuwane lub składowane na stosach powierzchniowych, lagunach, stawach lub składowiskach bez podszewki. Tysiące tych składowisk nadal istnieją, teraz stare i opuszczone. Ponadto nielegalna, ale częsta praktyka „wysypywania o północy” odpadów niebezpiecznych, a także przypadkowe wycieki, zanieczyściła tysiące działek przemysłowych i nadal stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego i jakości środowiska. Wysiłki zmierzające do naprawy lub oczyszczenia takich witryn będą kontynuowane przez wiele lat. W 1980 r. Kongres Stanów Zjednoczonych stworzył program Superfund i zezwolił na miliardy dolarów na rekultywację terenu; dziś na liście Superfund wciąż znajduje się około 1300 stron wymagających naprawy. Pierwsza wymieniona strona Superfund - Love Canal, znajdująca się w Niagara Falls, NY - została usunięta z listy dopiero w 2004 roku.

Zobacz także zarządzanie odpadami stałymi, zarządzanie odpadami niebezpiecznymi.