Что надо знать о мусорных экскретах Романов Вадим

— изменение состава атмосферы и климата;

— изменения состояния водных систем;

— истощение природных ресурсов;

— мусорное захламление природных сред.

По мнению многих учёных наиболее остро в последние годы перед человечеством стала проблема мусорных экскретов — мусора, отходов и отбросов, а также газообразных и жидких выбросов в буквальном смысле заваливших людей отходами его хозяйственной деятельности.

Мусорные экскреты отравляют и захламляют землю и грунты, плавают и оседают на дне водных объектов, переполняют свалки и мусорные полигоны, дестабилизируют работу космической техники на борту искусственных спутников Земли и международных космических станций.

В этом разделе книги обсуждаются вопросы негативного влияния мусорных экскретов на природные среды и социальное благополучие людей.

3.1. Мусорные экскреты губят земли и грунты

Организованные и стихийные мусорные свалки являются неотъемлемыми атрибутами любого человеческого сообщества независимо от его географической принадлежности или степени развития. В некотором смысле мусорные свалки — это «метка», позволяющая сразу определить время действия и эпоху конкретного события. Между тем, свалки, помойки и мусорки, которые каждый старается обойти стороной, неприятны не только запахом гниения и неприглядным видом, но и могут принести вред здоровью и необратимо воздействовать на землю, выводя её из хозяйственного оборота.

Разлагающиеся мусорные экскреты свалок представляют собой эпидемиологическую опасность, захламляют и загрязняют природные среды. Суть такой ситуации в том, что органические отходы, не имеющие доступа воздуха, выделяют биогаз. Кроме того, что газ взрывоопасен, он ещё негативно воздействует на здоровье человека, животных и отравляет природу, включая флору, воздушные массы и водоёмы. В состав биогаза входит метан, давно объявленный одним из виновников разрушения озонового слоя планеты и других бед, которые могут повлечь за собой катастрофические изменения на Земле.

Вообще, мусор свалок — это источник попадания в атмосферу множества токсичных химических соединений, вредящих живым организмам биосферы. Случается и так, что свалки горят и тлеют, и ядовитый дым распространяется на многие километры, что влечёт за собой отнюдь не радужные последствия.

Кроме того, свалки бездарно губят землю. Полигоны для складирования мусора нуждаются в огромных площадях, а территорий не хватает подчас для сооружения других, не менее важных объектов. Что касается так называемых «полигонов для утилизации ТБО», то для их технологического обустройства и нормального функционирования приходится тратить внушительные средства. При закрытии полигона после исчерпания его ресурса свозить на него мусор больше не представляется возможным, он закрывается и объявляется закрытым, требующим рекультивации.

Рекультивация подразумевает под собой проведение целого комплекса мер для блокирования негативного влияния процессов, происходящих в почве, среди которых имеется и воздействие на почвенный состав земли, и на подземные воды. Для того чтобы рекультивировать всего один гектар мусорного полигона, требуется потратить около шести млн. рублей.

Рассмотрим особенности негативных воздействий на природу санкционированных свалок или мусорных полигонов. Анализ мирового опыта в области исследований процессов, происходящих в массиве свалочного мусора показал, что санитарный полигон является сложной антропогенно-геологической системой, и его жизненный цикл, то есть время существования вредного (или потенциально вредного) воздействия на окружающую среду, измеряется в геологическом времени. Так, по данным исследований P. Baccini, для полной стабилизации массива ТБО в условиях санитарного полигона и полной ассимиляции его окружающей средой, необходимы временные интервалы, измеряемые несколькими сотнями лет [78].

Существование потенциально вредного воздействия санитарного полигона на окружающую среду неизменно связано с образованием в его теле фильтрационных (отжимных) вод — фильтрата полигона. Фильтрат — это водный раствор, образующийся при контакте складированных в массиве экскретов с любой влагой. Фильтрат содержит ряд токсичных химических соединений, выщелачиваемых из тела свалки, а также выделяющихся при биологическом разложении органических фракций в нём. Таким образом, знание качественного состава фильтрата во многом определяет правильность выбора тех или иных проектных, эксплуатационных, административных и других решений в области проектирования, строительства и эксплуатации полигонов захоронения ТБО.

Для практического исследования химического состава фильтрата и процессов его изменения были исследованы пробы, взятые из массива мусора 4-х различных свалок, расположенных на территории Пермской области:

— свалка ТБО п. Полазна [79];

— свалка ТБО д. Страшная гора [80];

— городская свалка г. Перми "Софроны";

— закрытая городская свалка г. Перми "Голый мыс" [81].

Химические анализы отобранных проб фильтрата выполнялись с использованием современных методов исследования (атомно-абсорбционного, фотометрического, спектрофотометрического и др.). Анализировались следующие компоненты: кислотность фильтрата pH, сухой остаток, ионы сульфатов, хлориды, нитраты, нитриты аммония, калия и натрия, кальций, магний, железо, свинец, кадмий, медь, никель, хром, марганец, цинк.

Полученные данные химического анализа были классифицированы в зависимости от стадии биологической деструкции экскретов, в которой находится каждая конкретная свалка в данный момент (молодой и старый фильтрат). Был проведён анализ полученных экспериментальных данных, показавший индивидуальность состава фильтрата конкретного полигона. Оказалось, что фильтрат является индивидуальным в каждом случае и определяется процессами, происходящими в теле полигона, которые зависят от нескольких факторов. Основные из них:

— первоначальный состав ТБО;

— время нахождения ТБО в массиве мусора;

— температура в массиве мусора;

— количество свободного кислорода;

— количество свободной влаги.

Однако наблюдалась и некоторая общая зависимость состава фильтрата от времени нахождения ТБО в массиве свалки.

Авторами научных исследований при изучении состава фильтрата было отмечено, что через пять лет после начала складирования мусора минерализация фильтрата достигает максимального значения, а потом постепенно снижается [82]. На Рис. 3.1.1. представлена общая схема изменения качественного состава фильтрата во времени, построенная на основании изучения исследований свойств фильтрата реальных полигонов, проводимых различными авторами [101–103].

Рис. 3.1.1. Качественное изменение состава фильтрата свалки во времени

Было установлено, что наибольшее количество загрязняющих веществ в теле свалки приходится на период кислой фазы, характеризуемый значениями pH = 4,5 7,5 и продолжающийся первые 57 лет. По данным исследований P. Baccini [78] и Christensen & Kjeldsen [84] период стабильной генерации метана, т. е. метановой фазы продолжается на протяжении 20 40 лет.

После фазы стабильной генерации метана наступает период пассивной стабилизации массива экскретов, на протяжении которого наблюдаются незначительные флуктуации концентраций загрязняющих веществ в составе фильтрата. Содержание концентраций неорганических соединений (Fe, Ca, Mg, Mn, Zn, Sr) показало снижение во времени. Его связывают с изменением показателя pH.

Исследования на полигонах, срок эксплуатации которых больше 15 лет, показали, что такие параметры, как электропроводность, концентрации NH4-N, орг. Cl, K, Na, незначительно увеличивались [83].

Таблица № 3.1.1. Физико-химические процессы в теле мусорного полигона для разных фаз его развития

Практически по всем химическим соединениям наблюдалось превышение ПДК в воде водоёмов рыбохозяйственного назначения (от нескольких единиц до нескольких сотен и тысяч раз), что говорит о его высокой опасности для объектов окружающей среды и необходимости организации контролируемого сбора и очистки фильтрата. Результаты натурных исследований представлены в Таблице 3.1.1. Практические данные, полученные с различных свалок Пермской области представлены достаточно "пёстрым" составом, однако, в целом, соответствуют теории изменения состава фильтрата во времени [85].

Так, наблюдается значительное снижение концентраций компонентов по целому ряду соединений при переходе от "молодого" к "старому" фильтрату (ХПК, ионы сульфатов, хлоридов, кальция, магния, марганца).

Таблица 3.1.2. Химический состав фильтрата исследованных свалок Пермской области

По некоторым соединениям, входящим в состав фильтрата, между практическими данными четырёх полигонов Пермской области и усреднёнными данными полигонов Германии и Швеции наблюдается хорошее соответствие.

Как было указано выше, одним из проявлений геохимической аномалии полигонов мусора является образование биогаза (свалочного газа). Гниение мусора происходит под воздействием бактерий: асидогенов и метаногенов. Первые производят первичное разложение мусора на летучие жирные кислоты, а вторые перерабатывают эти летучие жирные кислоты в метан CH4 и диоксид углерода CO2. В результате образуется свалочный газ, состоящий из примерно 50 % метана CH4 и 50 % CO2, включая небольшие примеси H2S и органических веществ.

Геохимические аномалии свалок и полигонов ТБО проявляются следующими негативными последствиями:

— в свалочном грунте накапливаются в опасных концентрациях соединения тяжёлых металлов;

— грунты свалок обладают аномальными геофизическими характеристиками;

— в свалочном грунте образуется токсичная газовая смесь (биогаз).

Концентрации химических элементов в теле свалки, а значит и её опасность для живых организмов зависят от времени её эксплуатации. Наиболее отрицательно на окружающую среду влияет свалка после 34 лет от начала эксплуатации и впервые 1520 лет после её закрытия [59].

Необходимо отметить, что для выявления конкретных значений элементов химического состава фильтрата и закона их изменений во времени необходимо проведение анализа достаточно большой выборки объектов, но на данный момент отсутствуют многие необходимые исходные данные. Эти данные нужны для проектирования и оценки воздействия на окружающую среду полигонов захоронения ТБО, строительство которых в России приобретает значительные масштабы.

В заключение можно сделать выводы, что химический состав фильтратов не является постоянным даже для одного конкретного полигона, он зависит от многих факторов: первоначального состава мусора, возраста полигона, температуры в массиве мусора, наличия свободного кислорода, воды и т. д. Главным определяющим параметром является время нахождения мусора в теле полигона, что подтверждается экспериментальными данными. Основным этапом, характеризующим изменение состава образующегося фильтрата, является переход от кислой фазы к метановой, который наступает для отдельного участка полигона через 57 лет после попадания содержимого свалки в анаэробные условия.

Отмечается необходимость проведения исследовательских работ, направленных на уточнение химического состава фильтрата, образующегося на полигонах захоронения ТБО в России, а также возможности использования предложенных данных для проектирования более современных мест содержания мусора.

Подведём итг обсуждения этой темы. Места складирования огромного объёма мусора требуют больших территорий. Эти территории не могут быть полностью реабилитированы для проживания людей и культивирования объектов флоры и фауны. Отмечается [59], что по отношению к вмещающим породам и окружающим почвам такие свалки являются техногенными геохимическими аномалиями.

Очистив населённые пункты от мусора, мы создаём огромные полигоны ТБО в пределах других экосистем, нарушая естественную концентрацию химических элементов и их миграцию в почвенном покрове.

3.2. Аномальные скопления мусора в водных объектах

Засорение водоёмов мусорными экскретами является в настоящее время актуальной проблемой практически для всех стран мира. Это связано, в первую очередь, с широким использованием изделий из пластиков во многих областях человеческой деятельности. Именно пластмассовые изделия составляют основную долю мусора водных объектов. Одна из главных проблем современности — всё возрастающее количество бытовых и промышленных отходов и отбросов, сжигаемых или захоронённых на свалках, а также попадающих в водные объекты [14]. Этот процесс связан с увеличивающимся производством продукции широкого потребления и ростом благосостояния людей, повышением потребительского спроса.

Важно научиться решать проблему увеличивающегося объёма мусора цивилизованно, перерабатывая крупногабаритные отходы и мусор путём утилизации, однако эта цель далека от реализации не только в нашей стране, но и во всём мире. По оценкам природоохранных организаций во все моря мира к 1988 году было сброшено примерно 20 млрд. т мусора, в настоящее время эта цифра возросла на порядок. Подсчитано, что на 1 км2 океана приходится в среднем 17 т отбросов, причём существенная доля плавающего мусора имеет «сухопутное» происхождение.

Заметное загрязнение водоёмов началось с тех времен, когда изобрели пластик и стали изготавливать из него изделия широкого потребления. Сегодня пластмассовые вещи стали незаменимыми. Они неимоверно облегчили жизнь людей и придали ей другое — более функционально насыщенное содержание. Однако это облегчение заметно лишь до тех пор, пока пластиковое изделие не выбросят. Выброшенный пластик на воздухе и на поверхности земли разлагается более ста лет, а попав с речными потоками в моря и океаны, разносится водяными течениями и образует огромные «мусоровороты», которые могут рассматриваться как глобальные экскреты.

Плотность пластикового мусора в таких скоплениях мусорных экскретов относительно невелика и напоминает «пластиковый суп». Один такой «мусороворот» размером более чем американский штат Техас плавает между Калифорнией, Гавайями и Аляской — миллионы тонн мусора [1113]. Это образование быстро растёт за счёт ежедневно сбрасываемых в океан со всех материков миллионов тонн относительно лёгкого мусора.

Пластиковые изделия и их фрагменты под действием силовых и поточных воздействий воды, Солнца и ветра медленно разрушаются, мелкие кусочки пластика и прочего мусора разлагаются, нанося серьёзный вред окружающей среде. Птицы, рыбы, планктон и прочие обитатели океана страдают больше всего. Например, пластиковые отбросы в Тихом океане являются причиной гибели миллионов морских птиц в год, а также более сотни тысяч особей морских млекопитающих. В желудках павших морских птиц находят шприцы, зажигалки и зубные щётки — все эти предметы птицы заглатывают, принимая их за еду. С начала 50-х годов прошлого века к гниющим водорослям прибавились пластиковые пакеты, бутылки и упаковки, которые, в отличие от водорослей и другой органики, плохо подвергаются процессам биологического распада и длительное время загромождают водную толщу. Сегодня, так называемый, Великий тихоокеанский мусорный участок на 90 процентов состоит из пластика, общая масса которого в шесть раз превышает массу естественного планктона, а площадь всех «мусорных пятен» и «мусорных полей» превосходит даже территорию США! Каждые 10 лет площадь этой колоссальной свалки увеличивается на порядок [1113].

Кроме бытового мусора сначала во внутренние водоёмы, а затем в моря и океаны переносятся практически все отходы, отбросы и мусор отраслей народного хозяйства, начиная с сельского хозяйства и кончая промышленным производством. Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальные массы, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясомолочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоёмов.

Считается, что в сточных водах обычно около 60 % веществ органического происхождения, к этой же категории органических относятся биологические загрязнители в коммунально-бытовых, медико-санитарных водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий. Большая часть этих отходов плавает на поверхности водоёмов, ухудшая эстетическое восприятие населением и подрывая туристическую привлекательность местности. В некоторых водоёмах масштабы захламления стали аномальными и приняли характер техногенного бедствия.

Казалось бы тупиковая ситуация с мусорными экскретами водоёмов частично разрешается благодаря природной способности внутренних и внешних вод к очищению. В частности, морские и океанские воды частично освобождаются от плавающего мусора за счёт физико-химических и биологических механизмов самоочищения, однако эти процессы имеют свои пределы и не являются безграничными.

Внутренние водоёмы: ручьи, реки, озёра, каналы и болота оказываются более уязвимыми для мусора, чем моря и океаны из-за своих относительно маленьких размеров и менее интенсивно протекающих физико-химических процессов. Если в морях и океанах происходит «расползание» мусора со сравнительно слабой концентрацией загрязнителей, то во внутренних водоёмах кое-где уже достигнут предел насыщения мусорных экскретов.

Экспериментально установлено, что изделия из пластмасс в природе разрушаются со скоростью существенно зависящими от физико-химических и температурных характеристик окружающей среды, а также от вида пластика. Полиэтиленовые

пакеты, пластиковые бутылки и другие полимерные изделия при попадании в почву практически не разлагаются, создавая преграды на пути нормального функционирования земли, блокируя доступ воды, воздуха и света к определенным её участкам. Инертность пластиков обусловлена высокой кинетической стабильностью к процессам разрушения — бактериям и кислороду просто не подступиться к прочным химическим связям полимеров. Так что органические полимеры имеют склонность лежать в нейтральном слое земли сотни лет.

Совсем иначе ведут себя пластики в водных объектах. Японские учёные обнаружили [5] высокую токсичность продуктов их распада в морской воде. Отобрав пробы воды и песка в 200 контрольных точках на территориях 20 стран, сотрудники Японского университета (Nihon University) обнаружили там значимые концентрации бифенола А (BPA). Концентрации вредного вещества составляли от 0,01 до 50 миллионных долей (приблизительно 50 граммов на один кубический метр воды). Было показано, что бифенол-А может попасть в воду и песок из поликарбонатов, очень твёрдых пластиков, которые, вопреки традиционным представлениям, разлагаются в обычных условиях в океане.

Бифенол А входит в состав ряда пластиков и добавок в них. По последним данным, даже низкие концентрации BPA могут повредить моллюскам, ракообразным и амфибиям. В рамках исследования [6] учёные подвергали пластиковые образцы воздействию условий, которые присутствуют в океане. В частности, это были частые смены температуры и воздействие воды. В результате им удалось установить, что, например, полистирол начинает разлагаться уже примерно через год.

Кроме этого исследователям удалось определить, что при разложении пластика в воду выделяется большое количество вредных веществ. Некоторые из них могут приводить к появлению рака. До настоящего времени считалось, что пластик представляет только "механическую опасность", и в океане он пребывает в состоянии взвеси мелких частиц, которые могут попадать в организм рыб и повреждать их внутренние органы.

Отметим, что не тольо разложение пластика вредно для окружающей среды. В старые никому ненужные рыболовные сети попадаются морские черепахи и дельфины, что, конечно же, угрожает численности их популяций. Птицы по ошибке скармливают пластиковые куски своим птенцам, которые не только давятся, но и травятся продуктами разложения вредных веществ в организме. Медузы и некоторые другие существа путают те же "конфетти" с планктоном и также заболевают (а ведь известно, что медузы играют важную роль в глобальном перемешивании вод океана). Постепенно пластик встраивается в пищевые цепи, отравляя всё больше морских существ, а вместе с ними и человека!

Часть мусора выбрасывается обратно на берег, негативно влияя на существование прибрежных видов животных. Экологические организации бьют тревогу, но на практике мало что делается.

Интернет и другие средства массовой информации буквально завалены информацией — в том числе и не проверенной сенсационной — о захламлении мусором морей и океанов. Одним из таких физически сомнительных сообщений была статья об обнаружении в Мировом океане нового морского образования в виде относительно плотного мусорного поля [4]. Сообщалось, что около Гавайских островов морская исследовательская организация «Альгалита» (Algalita Marine Research Foundation) обнаружила «остров», целиком состоящий из мусора. Подобные сообщения появлялись в прессе ранее неоднократно, но затем оказывались не состоятельными. На этот раз была приведена фотография «острова». Авторы утверждали, что «мусорные экскреты со всего мира, которые попадали в океан на протяжении двадцати лет, течения сбили в «мусорный континент» размером с Украину! Скопления такого мусорного поля занимает около 700 тысяч квадратных километров водного зеркала Тихого океана между Калифорнией и Гавайскими островами. И это только то, что видно на поверхности. Сплошной слой мусора начинает редеть на глубине около 30 метров».

Эта более чем сомнительная информация нуждается в проверке, но из физических соображений плавающий мусор должен «растаскиваться» водяными течениями, а не концентрироваться и локализоваться… Пластиковый мусорный остров у берегов Гавайев, по утверждению авторов сенсации, — новая и очень весомая часть Большого тихоокеанского мусорного пятна, которое простирается на 3,5 миллиона квадратных километров.

Безусловно, Мировой океан в настоящее время перенасыщен мусором. ООН утверждает, что на каждые 2,5 квадратных километров поверхности Мирового океана приходится 48 тысяч пластмассовых предметов. Это и пластиковые бутылки, и одноразовые упаковки, и зажигалки, и тюбики от зубной пасты, футбольные мячи и байдарки, кубики «Лего» и даже крышки от унитазов. Но в пределах «острова» плотность мусора должна была бы быть намного выше, на него могли бы садиться птицы, а около него обитать морские животные…

Между тем, каждый год более миллиона птиц и сотни тысяч морских млекопитающих умирают от отравления, путая пластик с едой, сообщает «Гринпис». Чайки проглатывают крышки и кольца от бутылок, черепахи засасывают полиэтиленовые пакеты, принимая их за медуз. А семь лет назад на берегу Нормандии во Франции был найден мёртвый кит-полосатик с 224 килограммами пластиковых мешков в желудке [7]. По приблизительным оценкам, в Тихом океане на сегодняшний день находится около 100 млн. тонн пластика, 80 % которого попадает в океан с берегов.

Химики из Японии обнаружили, что пластик, который традиционно считается достаточно устойчивым загрязнителем окружающей среды, способен быстро разлагаться в океане [6]. В рамках исследования учёные подвергали пластиковые образцы воздействию условий, которые присутствуют в океане.

В частности, это были частые смены температуры и воздействие воды. В результате им удалось установить, что, например, полистирол начинает разлагаться уже примерно через год.

Кроме этого исследователям удалось определить, что при разложении пластика в воду выделяется большое количество вредных веществ. Некоторые из них могут приводить к появлению рака. До настоящего времени считалось, что пластик представляет только "механическую опасность", — в океане он пребывает в состоянии взвеси мелких частиц, попадающих в организм рыб и механически повреждающих их внутренние органы.

Для оценок процессов загрязнения водоёмов плавающим мусором необходимо знать его концентрацию в них как функцию времени. Такие натурные и расчетные работы проводятся в исследовательских лабораториях. Расчётные методы используют уравнения материального баланса мусорных экскретов. Предполагается, что мусор водоёмов пополняется за счёт его втекания с водами рек и за счёт выбросов с кораблей, летательных аппаратов, промышленных и сельскохозяйственных объектов на берегах водоёмов [14]. Уменьшается количество мусора за счёт следующих природных воздействий:

— механической деструкции (из-за ветра, волн, течений);

— химической (реакции с газами и жидкостями);

— биологической (разложение микроорганизмами);

— радиационной (фотохимическая деструкция).

Результаты исследований процессов захламления водоёмов фрагментами мусора по времени представлены на графиках Рис. 3.2.1. На графиках показаны поведения концентраций мусора в водоёме при различных его суммарных массовых потоках: уменьшающемся, растущем и стабилизированном.

Из рисунка видно, что снижение объёмной концентрации мусора ниже допустимого уровня Сдоп может быть реализовано при увеличении его деградации за счёт указанных выше механизмов: механической деструкции ветровым потоком, волнами и течениями, химических реакции в газовой или жидкой фазах, биологического разложения микроорганизмами и фотохимической деструкции.

Рис. 3.2.1.Характерные изменения по времени объёмной концентрации С мусора в водоёме при различных его суммарных массовых потоках: 1- увеличении; 2- стабилизации; 3- уменьшении; С доп — допустимое значение концентрации.

Кривая 1 характерна для относительно небольших водоёмов типа озёр или рек в густонаселённых районах с большим поступлением в них антропогенного мусора. Самоочистки таких водоёмов не достаточно для освобождения от мусора, и он быстро накапливается на поверхности и в толще воды. Многие внутренние водоёмы уже находятся в этой стадии загрязнённости.

Кривая 2 иллюстрирует процессы накопления мусора в больших открытых водоёмах типа морей и океанов. Концентрация мусора в них с некоторого момента стабилизируется под действием воздушных и водных потоков, и дальнейший рост поступления мусора приводит к увеличению области водоёма, занятой мусором. Такая картина наблюдается в океанских «мусороворотах».

Кривая 3 рисунка описывает процесс уменьшения концентрации мусора в очищаемом водоёме — механически или другими способами. В таких водоёмах мусор собирается с поверхности и со дна водоёма, утилизируется или уничтожается.

Необходимо указать на отсутствие в настоящее время представительных измерений как физико-химических, так и биологических характеристик компонентов мусора в пресной и в морской воде. Без знания этих параметров невозможно прогнозировать распределение мусора в толще водоёмов, процессы его деструкции и накопления в толще воды. Периодически проводившиеся локальные заборы проб в поверхностном слое «мусорных пятен» океанов не показали заметного увеличения концентрации пластикового мусора в них [10].

По разным оценкам, около 10 % пластика (от тех 260 миллионов тонн, что производятся ежегодно) в конце попадают в океан. Большинство скапливается в северной части Тихого океана, однако и во всех других океанах мира присутствуют такие же мусорные свалки, уверены защитники природы. Маркус Эриксен (Marcus Eriksen) из исследовательской организации AMRF в своё время изучал соотношение пластиковых отходов в океане с производством пластика промышленными предприятиями. В 1999 году в тихоокеанском "мусоровороте" присутствовало около 0,002 грамма пластика на квадратный метр, в 2005-м это же значение возросло уже до 0,004 [9], то есть возросло в 2 раза. За это время только в Северной Америке количество производимого пластика увеличилось в несколько десятков раз. Отметим, что ежегодно на планете производятся 60 млрд. тонн пластика, лишь 5 % которого попадает на вторичную переработку [70].

В настоящее время для разных областей Мирового океана концентрация пластика оценивается значениями 10-310-1г/м2, то есть наблюдается некоторое возрастание этой характеристики загрязнённости морских водоёмов.

В 2001 году учёные выяснили, что в определённых областях мусорного пятна концентрация пластика уже тогда достигала миллиона частиц на квадратную милю. На квадратный метр приходилось 3,34 куска пластика средним весом 5,1 миллиграммов (5.1. 10-3г/м2) [68, 69].

Во многих местах загрязнённого региона общая концентрация пластика превышала концентрацию зоопланктона в семь раз. В пробах, взятых на большей глубине, уровень пластиковых отходов оказался значительно ниже (преимущественно это были рыболовные лески). Это подтвердило предыдущие наблюдения, согласно которым большая часть пластикового мусора собирается в верхних водных слоях [68].

Состав такого своеобразного "супа" из мусора весьма разнообразен — это и футбольные мячи, и старые байдарки, и кубики от детских конструкторов Lego. Но, конечно же, большая доля мусора приходится на полиэтиленовые пакеты и пластиковую тару.

Концентрация мелких частиц пластика в верхних слоях «мусорного супа» — одна из самых высоких в Мировом океане. Поэтому данный регион был включён в исследования, посвящённые изучению последствий фотодеградации пластика в поверхностных слоях воды. В отличие от отходов, подверженных биоразложению, пластик под действием света лишь распадается на мелкие частицы, при этом сохраняя полимерную структуру. Распад идет вплоть до молекулярного уровня.

Всё более и более мелкие частицы концентрируются в поверхностном слое океана, и в итоге морские организмы, обитающие здесь же, начинают употреблять их в пищу, путая с планктоном. Таким образом, из-за высокой концентрации в воде пластиковые отходы включаются в пищевую цепь.

Исследователи отмечают, что, несмотря на существенно возросшее в последние годы использование пластика, данные их измерений не показывают резкого роста засорённости океана в период с 80-х годов прошлого века по настоящее время. Причина этого, по мнению океанологов, может состоять в том, что пластик, попадающий в океан, концентрируется не в поверхностном слое, в котором производился забор мусора, а где-либо в другом месте толщи воды. В частности мусор может оседать на дно, будучи погребённым илом и колонизированным морскими водорослями и микроорганизмами. По другой версии, часть пластиковых фрагментов может захватываться планктонными организмами или более крупными животными. В этом случае исследователям ещё предстоит оценить уровень отравления фауны океана. Кроме того, не исключено, что пластик разлагается на фрагменты размером меньше миллиметра и в итоге проходит сквозь контрольные измерительные сети.

Согласно данным Программы ООН по окружающей среде (UNEP), около 70 % попавшего в океан мусора тонет. Так что пока неизвестно, какие кучи отходов образуются ещё и на дне океана и доберутся ли биологи до них когда-нибудь [9].

Вообще, подводные свалки, на которых скапливается заметная доля мусорных экскретов, привлекают значительно меньше внимания к себе, чем «сухопутные» или плавучие потому, что обнаруживаются только с использованием подводного снаряжения. Например, по сообщению газеты [8] на самую настоящую подводную свалку наткнулись аквалангисты в Днепре неподалеку от исторического центра Херсона. При обследовании дна Днепра в акватории морского торгового порта грунт оказался буквально усеян всякой всячиной. Наряду с обычным мусором вроде жестянок и пластика водолазам попалась целая россыпь обрезков металлических труб и рельсов, автомобильных покрышек вперемешку с обломками бетонных конструкций и даже… ковш от скрепера, погрузившийся в мягкий ил. Примерно таким же загаженным дно Днепра было и у других населённых пунктов.

По данным экспертов, Тихий океан насыщен не только плавающими, но и упавшими на дно фрагментами металлического и минерального мусора. Очень велика в них доля пластика. В частности во время экспериментального замера из акватории площадью 430 км2 океана было выловлено 37000 частиц, из которых 26,6 % пенополистирола, 22,5 % других набухших пластиков, 8,3 % остатков рыболовных снастей. По данным института Океанологии Аляски, на глубине 1,5 км найдены пластиковые мешки, пакеты и чашки из пенополистирола.

Пластмассы негативно влияют на жизнь водных организмов на морских глубинах и на дне. По данным Токийского университета, из 372 выловленных в Беринговом море рыб у 10 % содержались частицы пластиков, а из 17 морских черепах, выловленных вблизи берегов Японии, у 14 имелись куски пластмасс в пищеварительных органах. Отмечается [9], что аномальные скопления мусора в водных объектах наблюдаются практически во всех водоёмах независимо от их географического места. Мусорные экскреты захламили сушу и водные объекты планеты.

3.3. Кризис техногенных мусорных экскретов в околоземном пространстве

Техногенные мусорные экскреты в околоземном космическом пространстве представлены орбитальным техногенным мусором, орбитальными отходами и орбитальными отбросами (смотри схему раздела 2.2.). Эти экскреты в последние годы из-за активной ракетно-космической деятельности человечества захламили ОКП до угрожающих масштабов.

С начала освоения околоземного космического пространства и Космоса прошло менее полувека, и человечество за столь короткий срок произвело десятки тысяч запусков ракет-носителей, разместило в этом пространстве несколько тысяч спутников, космических станций и вспомогательных механизмов и устройств. В ОКП по космическим меркам стало тесно.

Ситуация осложнилась из-за аварий и инцидентов, всё чаще происходящих на орбитах и порождающих «неземной мусор». Ближние и дальние окрестности нашей планеты постепенно превратились в свалку мусорных экскретов. Конечно, если сравнивать с земными свалками, то орбитального мусора, отходов и отбросов ничтожно мало. Их масса на низких околоземных орбитах составляет всего около 5-ти тысяч тонн, но и они представляют нешуточную угрозу для человечества. И угроза эта с каждым годом растёт, а эффективных решений проблемы пока не предложено.

Орбитальные отбросы, представляющие собой выброшенные в ОКП продукты жизнедеятельности космонавтов, из-за относительно малой их доли в общем орбитальном хламе можно исключить из опасных экскретных факторов. Однако орбитальные отходы и орбитальный техногенный мусор создали кризис ракетно-технической деятельности.

Напомним, что представляют собой эти экскреты. Орбитальные отходы — это вышедшие из строя, однако оставшиеся на орбите спутники, космические станции, верхние ступени ракет-носителей, а также крупные неповреждённые фрагменты этих объектов, порождённые авариями в ОКП. На их изготовление и доставку на орбиту истрачены огромные материальные ресурсы, и они даже после потери работоспособности представляют значительную сырьевую ценность.

Орбитальный техногенный мусор включает в себя малоценные или повреждённые в авариях объекты РКТ и их фрагменты, включая разгонные блоки ракет-носителей, сброшенные топливные баки, фрагменты разрушенных космических объектов, а также пружины, болты, гайки, заглушки и тому подобная «мелочь». Например, рабочая перчатка или отвёртка, упущенные астронавтами при ремонте орбитальной космической станции.

После завершения работы КА или после аварии на нём объекты техногенного орбитального мусора самостоятельно «покоряют» космические просторы со скоростями в десятки тысяч километров в час. Эти объекты не имеют никакой потребительской ценности и поэтому считаются мусорными.

По оценкам специалистов, сегодня в околоземном космическом пространстве находится свыше 200-т тысяч объектов размером более одного сантиметра и свыше 330-ти миллионов объектов размером более одного миллиметра. Из-за них любая космическая миссия связана с немалым риском [38]….

Особая опасность орбитальных экскретов связана с тем, что они перемещаются в пространстве с огромными относительными скоростями. В ОКП скорости столкноений объектов ~ 10 15 километров в секунду, это десятки тысяч километров в час. Поэтому даже частица, линейные размеры которой составляют лишь 1 сантиметр, может серьёзно повредить космический аппарат. Такая частица обычно летит со скоростью как минимум в 20 раз быстрее пули.

Обычный спутник (например, спутник связи) используется от пяти до десяти лет, за это время он технологически устаревает, и ему на смену запускают новый. Сегодня абсолютное большинство спутников в ОКП могут быть отнесены к экскретам орбитальных отходов. Этот металлолом способен засорять орбитальное пространство веками, поскольку время его баллистического существования на столь удалённом от Земли расстоянии очень велико. На геостационарной орбите оно теоретически может достигать тысяч или миллионов лет, на низких околоземных орбитах составляет от сотен до нескольких тысяч лет.

По расчётам специалистов, при такой тесноте на геостационарной орбите высока вероятность возникновения так называемого «каскадного эффекта», то есть цепи последовательных столкновений, способных привести не только к разрушению действующих космических аппаратов, но и к образованию огромного количества мелкого мусора. Чтобы предотвратить «перенаселённость» геостационарной орбиты, ООН объявила её «ограниченным природным ресурсом», и теперь места там «выдаются» строго по заявкам.

Для решения этой проблемы на международном уровне было предложено уводить вышедшие из строя спутники на так называемую «орбиту захоронения», расположенную на 200 300 километров выше рабочей орбиты. Конечно, со временем и она окажется заполненной, но на сегодня это единственный выход из создавшегося затруднительного положения.

Проблема очистки орбит от орбитального мусора и отходов в том, что для транспортировки спутника на «орбиту захоронения» нужно дополнительное горючее, а доставка каждого лишнего килограмма груза в ОКП обходится в десятки тысяч долларов. Никто не хочет нести эти дополнительные расходы. Поэтому сегодня лишь треть отслуживших свой срок спутников уводятся на «орбиту захоронения», весь прочий «металлолом» остаётся на геостационарной орбите, угрожая безопасности исправных спутников.

Важная проблема состоит в возможном нарушении физико-химического баланса верхней атмосферы, этой тонко сбалансированной среды. Она характеризуется резким падением плотности с высотой, сложным изменением температуры и химического состава, различными вариациями всех параметров в зависимости от времени суток, широты, уровня солнечной активности. После каждого запуска в результате работы двигателей в верхнюю атмосферу выбрасывается огромное количество химически активных веществ. Водорода и его соединений, например, может быть выброшено столько же, сколько его содержится во всей верхней атмосфере. С активных спутников в атмосферу и в ОКП постоянно инжектируются различные газы. Молекулы истекающих газов из-за большой скорости аппаратов имеют значительную кинетическую энергию, что резко увеличивает их химическую активность.

Атмосфера нашей планеты способствует очищению низких орбит, вызывая медленное торможение объектов и постепенное возвращение их в атмосферу, где они сгорают. Однако из-за техногенных вмешательств в ОКП очищающие свойства атмосферы могут претерпеть заметные изменения, и экологическая безопасность ракетно-космической деятельности не будет обеспечена.

Приведём выдержку из Национального стандарта РФ по экологической безопасности ракетно-космической техники [29 ]: « Экологическая безопасность изделий РКТ должна обеспечиваться их конструкцией, технологией их изготовления и эксплуатацией, использованием наиболее экологически чистых конструкционных и расходных материалов, ракетных топлив, а также применением необходимых организационно-технических мероприятий, направленных на выполнение требований по экологической безопасности изделий РКТ». Заметим, что этот стандарт в настоящее время носит декларативный характер и по разным причинам не может выполняться в полном объёме. Поэтому ракетно-техническая деятельность наносит заметный урон биосфере планеты.

Возможные вредные воздействия факторов изделий РКТ на окружающую среду приведены в Таблице 3.3.1 [29].

Таблица 3.3.1 Матрица связи различных компонентов ОС, основных видов вредных воздействующих факторов изделий РКТ на ОС и основных видов изделий РКТ

Как отмечалось ранее, одной из главных проблем мировой космонавтики становится загрязнение околоземного пространства фрагментами космических аппаратов. За полвека космической эры на околоземных орбитах скопилось немало мусора — несколько тысяч тонн. Это — "отходы" совокупной космической деятельности человечества.

Количество частиц космического мусора размером от 1 до 10 см, отслеживаемых специалистами, составляет свыше двухсот тысяч, а число частиц меньше 1 см превышает десятки миллионов [37]. Каждая соринка представляет опасность для работы космических аппаратов. Средняя скорость взаимных сближений на низких орбитах Земли — десятки километров в секунду, так что маленькая соринка ударяет с энергией хорошей гранаты. Не однажды летящие с огромной скоростью орбитальные «мусорные кучи» вносили коррективы в график работ космонавтов и запуск космических кораблей.

Сегодня можно выделить основных загрязнителей Космоса. На первом месте — Россия (совместно со странами СНГ), которой принадлежит свыше 5 тысяч аппаратов и различных обломков. США заняли второе место (более 4,5 тысяч объектов). Тройку лидеров замыкает Китай. Прирост космического хлама является самым серьёзным за последние годы. По мнению специалистов, его причиной стали столкновения спутников с фрагментами мусора, после которых остаётся множество обломков.

Рис. 3.3.1.Изменение разных видов орбитальных мусорных экскретов в ОКП при освоении ближнего космоса

Графики роста разных компонентов орбитальных мусорных экскретов по литературным данным приведены на рисунке 3.3.1.

Как видно из этого рисунка, начиная с 2005 года, наблюдается резкий рост орбитальных мусорных экскретов за счёт увеличения количества обломков КА.

Космический мусор сконцентрирован в основном на высотах от 850 до 1500 км над поверхностью Земли, но много его и на высотах полёта космических кораблей и Международных космических станций (МКС). Этим объектам из-за опасности столкновения приходится периодически совершать орбитальные маневры уклонения от столкновения с фрагментами орбитального и космического мусора.

Если космический мусор, расположенный на высотах ниже 600 км, в течение нескольких лет входит в атмосферу и сгорает в ней, то мусору, расположенному на высотах 800 км, на это требуются десятилетия, а искусственным объектам на высотах от тысячи километров и выше — сотни лет. И всё это время орбитальный мусор и отходы будут нести в себе потенциальную угрозу столкновений.

Опыт эксплуатации космической техники показал, что из-за мусорной угрозы орбиты кораблей "Спейс Шаттл" и МКС приходится корректировать несколько раз в год. А солнечные батареи спутников и станций подвергаются бомбардировке микрочастицами ежечасно, что приводит к снижению эффективности их работы. Причём регулярная замена солнечных батарей в ОКП весьма накладна, а чаще всего — невозможна.

Особая категория опасности — спутники с ядерными источниками энергии. Сейчас известно 54 таких спутника, из них 31 принадлежит бывшему СССР, 7 — США и практически все они сосредоточены в диапазоне высот 800-1100 км. Предлагается [38] запретить запуск в Космос объектов с ядерными установками. Подобные спутники выводятся на малые, то есть на близкие к Земле, орбиты и используются, как говорят наши учёные, в основном для ведения космической разведки за территорией противника. Дело в том, что на малых высотах невозможно использование солнечных батарей, так как сопротивление атмосферы на этих высотах достаточно большое. Поэтому не остаётся ничего другого, как использовать на спутниках-разведчиках (для потенциального противника — спутниках-шпионах) уран или плутоний

После прекращения активного существования ядерное топливо спутников теоретически должно «высвечиваться» до безопасного уровня, причём времени жизни пассивных спутников на таких высотах вполне достаточно для этого. Но случаются неконтролируемые входы в атмосферу (например, в 1978 г. «Космос-954» с энергетической ядерной установкой упал в канадской тайге). Кроме того, казавшийся ранее безбрежным, Космос теперь уже не гарантирует от возможных столкновений с техногенным мусором, что может породить многочисленные радиоактивные частицы. Это уже экологическая и экскретологическая проблема в масштабах всей Земли.

Опасно, что неизбежное падение этих ядерных спутников не теряет со временем опасности. Многие из них были запущены десятилетия назад и за это время существенно приблизились к Земле. Периодически орбиты спутников работой двигателей «приподнимают». Однако этот процесс стоит немалых денег, а дешёвых методов утилизации вышедших из строя КА на сегодняшний день не существует.

В 1981 г. ООН приняла рекомендации Комитета по мирному использованию космического пространства об ограничении использования ядерных источников в Космосе. Сейчас новые системы безопасности автоматически отстреливают ненужный реактор. Но опасность радиоактивного заражения верхних слоёв атмосферы при его входе остаётся, а значит и возможен выпад радиоактивных частиц на Землю.

Общепризнано, что самым мощным источником искусственного загрязнения околоземного космического пространства являются самопроизвольные взрывы на орбитах, которые могут порождать сразу несколько сотен крупных фрагментов аварийного изделия и гораздо большее количество мелких. Одна из причин таких взрывов заключается в том, что в топливных баках космических аппаратов после завершения их эксплуатации остаётся небольшое количество топлива. Топливные баки со временем разрушаются, иногда пробиваются какими-либо фрагментами орбитального мусора, активные же компоненты топлива, смешиваясь, взрываются. Примером тому служит взрыв второй ступени ракеты «Дельта», произошедший в 1973 году. А вообще с 1961 года, когда было зафиксировано первое в Космосе разрушение объекта, на орбитах их взорвалось более 130.

В ракетно-космической деятельности возникла, казалось бы, безвыходная кризисная ситуация — чем больше запускается аппаратов в ОКП, тем менее пригодным для использования оно становится [58]. О масштабной загрязнённости Космоса учёные заговорили в 1980-х, когда концентрация мусора на орбитах Земли достигла такой плотности, что баллистикам требовалось напряжённо поработать, чтобы безопасно разместить среди мусора тот или иной спутник. В последнее время ситуация только ухудшилась. По заключению экспертов NASA в своём последнем отчёте, посвященном проблеме космических отходов, за минувшее десятилетие количество мусора на орбите удвоилось.

"Мусора стало так много, что в ближайшем будущем проблемы из-за обилия обломков в околоземном пространстве будут расти как снежный ком", — полагает космонавт и эксперт по экологии, аэрокосмической деятельности Сергей Кричевский. Основания для этого у него весьма серьёзные. Он считает, что…«вся аэрокосмическая деятельность человечества представляет собой сегодня возрастающую экологическую опасность для биосферы нашей планеты. Однако данный вопрос мало кого занимает»[58]…

Действительно, эффективных практических мер по уничтожению техногенного мусора на орбитах выше 600 км (где не сказывается очищающий эффект от торможения об атмосферу) на настоящем уровне технического развития человечества не существует. Можно выделить два способа ограничения нового мусора на околоземном пространстве. Один из них — удаление с орбиты фрагментов ракет-носителей, используя остающееся на их борту топливо. Второй метод — увод космических аппаратов, отслуживших свой срок, на орбиты захоронения. По оценкам специалистов, срок существования таких аппаратов в этих точках орбиты может составлять 200 и более лет.

В любом случае экстренные меры по расчистке космических мусорных завалов необходимо принимать уже сегодня. В противном случае в будущем «ОКП остановится»! Такой сценарий совершенно не приемлем для человечества, и, конечно же, выход из тупика будет найден. Вопрос, — какой ценой?

Наиболее радикальной мерой могло бы быть резкое уменьшение количества запусков космических аппаратов, увеличение сроков их полезной жизни и минимизация отходов ракетно-космической техники. Существуют предложения различных научных и правительственных организаций о сокращении количества деталей, сопутствующих выводу спутника на орбиту, но никаких международных норм, направленных на стабилизацию и последующее снижение уровня засорённости околоземного космоса, пока нет.

Существуют также оценки различных возможностей современных технологий искусственной очистки околоземного космоса от техногенных загрязнений, включая проекты экзотических мусоросборщиков с сетями и без, но эти проекты нерациональны и чрезвычайно дороги. Подробно эта тема обсуждается в нашей книге [16].

Судя по отечественным и зарубежным данным, уже в начале этого века следует ожидать существенного возрастания засорения ближнего Космоса, и тогда возникнет реальная угроза столкновения уже между самими элементами орбитального мусора (см. графики Рис. 3.3.1.).

Наибольшую опасность в космосе представляют объекты с диаметрами от 1 до 10 см. Мало того, что их очень много и они носятся вокруг Земли с огромными скоростями, они ещё недоступны для обнаружения Службами контроля, представляя собой настоящие «айсберги» на орбите. Столкновение с ними при условии большой населённости орбит может привести к катастрофическим последствиям.

Засорение ОКП идет всё более нарастающими темпами, поскольку всё новые и новые страны включаются в космическую деятельность. Эти страны, как правило, делают первые шаги в ОКП и для них проблемы его загрязнения оказываются второстепенными.

Следует отметить, что при запусках первых ИСЗ рассчитывалась вероятность столкновения аппаратов лишь с метеорными телами. В наше время необходимо учитывать и возможность столкновения с фрагментами космических аппаратов. Таким образом, засорение ОКП объектами искусственного происхождения — это реальный интенсивный процесс, изменивший фоновую обстановку в ближнем Космосе.

Жизнь современного человека уже не мыслится без космической деятельности и всего связанного с ней. В первую очередь мировая хозяйственная деятельность и экономика зависят от спутниковой связи, связь и прогноз погоды также ориентированы на получение орбитальной информации. Таким образом, повреждение коммуникационных орбитальных устройств негативно повлияет на каждого человека в мире.

Между тем, угроза глобального космического мусорного коллапса — дело не очень далёкого будущего. Космические экскреты и их быстрый количественный рост уже сегодня угрожают не только действующим и будущим космическим программам, но также и сетям глобальной мобильной связи, спутниковому телевидению, GPS и всему хозяйственному развитию цивилизации.

Количество объектов на орбите Земли постоянно и практически бесконтрольно увеличивается. Сегодня 90 процентов из 13 тысяч орбитальных объектов так называемого орбитального мусора, способны разрушить космический аппарат, нарушить связь и нормальную жизнь многих миллионов людей.

Засорённость околоземного космического пространства техногенными объектами оказалось новым и довольно неожиданным явлением для человечества. Все объекты космического мусора потенциально могут взаимодействовать с активными аппаратами, нанося им ущерб различной тяжести в зависимости от размеров частиц и скоростей сближений с аппаратами. Необходимость мер по уменьшению интенсивности техногенного засорения Космоса становится понятной при рассмотрении возможных сценариев освоения космоса в будущем.

Космонавт С.Кричевский считает [17], что … «надо прекратить тупиковое развитие космонавтики, когда создаются крупные объекты, которые затем превращаются в мусор, сжигаются в атмосфере и тонут в Мировом океане, загрязняя Землю. Давно пора понять, что это самоубийственная практика. Космические объекты, материалы, энергию и средства, потраченные на создание и выведение их на орбиту, надо использовать для самих космических полётов. Будет двойная выгода: экологическая и экономическая. Но для этого необходима адекватная экологическая политика в сфере космической деятельности, а не тупая коммерциализация, которая осуществляется с грубым нарушением экологического законодательства в России, США и во всех других космических державах».

И далее:… «Космическая деятельность на сегодня антиэкологична. Я считаю, что необходимо ввести международный мораторий на сжигание в атмосфере Земли и затопление в Мировом океане крупных космических объектов и их фрагментов, разработать и ввести в действие законодательные акты для внедрения безопасных технологий на полном жизненном цикле существования крупных космических объектов, подобных "Миру" и МКС. …Уверен: ужесточение экологических требований к пилотируемым полетам, экологизация ракетно-космической техники дадут новый мощный импульс развитию космонавтики. А если этого не произойдет, неизбежен технологический, экономический, экологический и социальный тупик на космическом пути».

Жизнь так устроена, что невозможно что-либо сделать, не производя мусорные экскреты, то есть не загружая пространство отходами, отбросами и мусором. Космическая деятельность — не исключение. В обществе появилось осознание того, что количество мусора "в небесах" надо как-то сокращать, и уж во всяком случае, не наращивать. Принимаются меры, чтобы с этой задачей справиться. Ежегодно в рамках ООН проходят обсуждения, касающиеся стратегии исследований ОКП и Космоса, и на каждом присутствует вопрос о мусоре.

Уже действует международное законодательство, ограничивающее количество мусора при запусках ракетной техники. Раньше, чтобы освободить запущенный спутник от крышки, болты просто взрывались специальным зарядом, что порождало множество мелких осколков. Теперь — никаких болтов, — только пружины и замковые устройства. В результате крышка просто откидывается в сторону. Летающих частей должно быть как можно меньше: лучше одна отдельная болванка, чем целый поток обломков [37].

Согласно другому международному договору, вышедший из строя спутник обязательно должен быть "убран" с орбиты. Для этого включается специальный механизм, выполняющий функцию отвода спутника в сторону.

Роскосмос планирует в ближайшее время ввести обязательные безотходные стандарты космических программ. Конечно, это приведёт к удорожанию запусков, но все понимают, что проблему надо решать. В противном случае реализуется мрачный прогноз специалистов — ни один космический аппарат не сможет выйти даже на орбиту Земли.

3.4. Мусор как инициатор массовых протестов и политических кризисов

Сегодня вопросы утилизации отходов в России решаются варварскими, средневековыми методами или не решаются вовсе. Такой подход в перспективе угрожает не только экологическими, но и социально-политическими проблемами. Протестные события в Неаполе в 2010 и 2011 годах показали, что мусорный кризис за считанные дни может перерасти в кризис общественно-политический, привести к волне народных бунтов в стране и даже спровоцировать смену национального лидера.

В июне 2011 года Президент Италии Джорджо Наполитано призвал правительство срочно принять меры для разрешения "мусорного кризиса" в Неаполе [55]. В письме главы государства говорится, что вмешательство правительства "абсолютно необходимо".

21 июня новый мэр Неаполя Луиджи де Маджистрис обещал избавить город от мусора в течение пяти дней несмотря на сопротивление некоторых слоев населения. "Когда я говорю о "некоторых слоях", то не исключаю организованную преступность", — сказал мэр. Он также добавил, что весь процесс сбора мусора будет поставлен под усиленный контроль.

Напомним, что незадолго до этого Неаполь был практически погребён под мусором, а воздухом невозможно было дышать из-за отвратительных испарений. Улицы и тротуары были завалены отбросами, которые зачастую разбрасывают сами жители в знак протеста. Многие владельцы ресторанов и лавочек закрываются, потому что к ним невозможно пройти. Это происходит в самом центре города.

Отделение Демократической партии Италии в Неаполе отправило в правительство запрос о возможности введения в Неаполе и Кампании чрезвычайной ситуации, писала газета La Repubblica.

"Мусорный кризис" в Неаполе разразился три года назад. Чрезвычайная помощь тогда пришла от только что избранного в результате внеочередных выборов правительства Сильвио Берлускони. Для разбора мусорных завалов подключили военных. Но проблема, которая существует десятилетиями, вернулась несколько месяцев спустя, когда Неаполь стал вновь "задыхаться" от мусора, а жители окрестных городов начали ожесточенные протесты против открытия дополнительных свалок. Жуткие картинки погромов и пожарищ в благополучной Италии многие месяцы не сходили с экранов телевизоров — в том числе и отечественных.

Опасность повторения подобной ситуации в России должна заставить власти, бизнес, экологов и общество задуматься над вариантами решения «мусорной» проблемы. Ежегодно Россия производит более 200 млн. мусорных экскретов, в состав которых включены бытовые, и промышленные отходы, отбросы и собственно мусор. Так, москвичи — самые плодовитые «производители мусора» в стране — оставляют в среднем по 600 кг отходов на человека в год; в США этот показатель достигает 900 кг, в других европейских странах немного меньше. Текущую ситуацию в сфере переработки мусора можно оценить как негативную, но имеющую определенные шансы на улучшение. «Основная проблема в том, что в нашей стране большую часть мусора просто захоранивают на полигонах, а не перерабатывают, как это происходит в других странах», — считает эксперт [76].

Предпосылки к улучшению ситуации очевидно связаны в первую очередь со строительством мусороперерабатывающих заводов. У населения начинает изменяться подход к мусорным экскретам, некоторые пытаются сортировать их и сдавать на переработку. Этому способствует появление в некоторых населённых пунктах раздельных мусорных контейнеров и автоматов по приёмке жестяной и стеклянной тары. Нельзя не учитывать и рост экологического сознания россиян, всё большее число которых начинает пользоваться материалами и продуктами не наносящими вред окружающей среде и легко утилизирующимися. Вопрос переработки мусорных экскретов: отходов, отбросов и мусора, как оказалось, самый дискуссионный в Российском обществе. По массовости охвата и частоте протестных выступлений он уверенно обогнал предвыборные митинги, когда решалась судьба состава парламента и выборы президента страны. Решение «мусорной» проблемы для большинства людей стало жизненно важным делом.

Культурный, образовательный и экологический уровень развития наших соотечественников за последние десятилетия заметно повысился. Люди стали понимать, что властные структуры бесхозяйственно или бездарно относятся к своим обязанностям, и в их силах изменить ситуацию к лучшему.

В самом деле, например, из миллионов производимых крупным населённым пунктом тонн мусорных экскретов ежегодно примерно 20 % этого количества сжигается, а оставшаяся часть вывозится на свалки и санитарные полигоны. Перерабатывается же буквально 23 % отходов, содержащих ценные вещества и продукты. Получается, что деньги, которые в буквальном смысле валяются под ногами, свозят на свалки либо превращают в золу, в то время как в развитых странах бытовые отходы, отбросы и мусор — это ценное сырьё.

Известно, что в США из вторсырья производят 7080 % всех алюминиевых банок, в Великобритании и Швеции эта цифра — 6070 %. В Японии утилизируют, а не захоранивают, рекордные 90 % всех отходов. Крупнейшие мегаполисы этой страны поставили перед собой задачу стать полностью безотходными городами, и они уже близки к достижению этой сверхцели. В «Стране восходящего солнца» давно поставлен на поток процесс раздельного сбора мусора, поэтому макулатура доезжает до заводов по переработке не в виде слипшихся комков рыхлой беспорядочной структуры, а в виде чистых и уложенных пачками газет и журналов.

Из пищевых отбросов японцы производят биотопливо, электроэнергию и корма для доашних животных, строительные и твёрдые отходы перерабатывают во вторсырье, которое затем успешно используют в промышленности. «Хвосты», не подлежащие переработке, утилизируют на мусоросжигательных заводах, вынесенных за черту города. И только остатки, которые нельзя ни сжечь, ни переработать, захоранивают на полигонах.

Возникает вопрос — почему в нашей стране с таким противодействием властных структур решается «мусорная проблема»? Таблица № 3.4.1.

Состав мусорных экскретов стран разного достатка в % от общего объёма [Источник: Veolia Environnement]

Понятно, что при таком комплексном подходе к решению проблемы утилизации отходов японцам приходится захоранивать год от года все меньше и меньше мусора.

Перерабатывающая отрасль Японии — прибыльный бизнес. И не только в Японии — так, в Германии в этой сфере занято свыше 240 тыс. человек, а годовой оборот рынка превышает 80 млрд. евро. В других странах, где просветительская работа с населением ведётся целенаправленно, из года в год, эта цифра уже превышает $500 млрд., что сопоставимо с годовым бюджетом России. По всему миру идет борьба за мусор как за вид сырья. Есть даже такое понятие: «жирный» мусор, который наиболее рентабелен при реализации в качестве вторичных ресурсов.

На фоне таких цифр и методов столичные варианты и методы утилизации мусорных экскретов выглядят, мягко говоря, архаично, и люди понимают это и требуют перемен. Мусорная проблема оказалась, как никакая другая, близкой практически любому жителю нашей необъятной страны. Везде — хаотично сваливаемый мусор, дикие свалки и необустроенные помойки с навалами изредка вывозимых вонючих и неэстетично выглядящих выкинутых вещей, бутылок, упаковок и плёнок.

В одной только Москве одновременно есть три основные проблемы, каждая из которых способна сделать из законопослушного гражданина бунтаря и революционера. Это колоссальное количество безхозного мусора, плохая экологическая обстановка и дефицит энергии. У этих взаимосвязанных проблем имеется одно общее решение — переход на цивилизованные способы утилизации мусора, создание конкурентной отрасли переработчиков, работа с населением по раздельному сбору отходов. Но реалии таковы, что власть ещё «не созрела» до их решения, и требуется, как всегда в нашей стране, утонуть в зловонных отбросах, чтобы наконец в Кремле увидели проблему.

Отмечается [76], что в стране имеются и квалифицированные специалисты, и производственные мощности, а переработчики отходов способны приносить в федеральную казну огромные суммы. Но бюрократические препоны и несовершенства законодательства приводят к тому, что малому бизнесу фактически закрыт путь на этот рынок. Притом что именно малый бизнес, согласно общемировой практике, является двигателем, локомотивом мусороперерабатывающей отрасли. В западных странах существует целый массив законов и подзаконных актов, полно и конкретно регулирующих эту отрасль. «За бугром» имеются отдельные решения правительств об утилизации макулатуры, отслуживших свой срок шин, о строительных отходах, свалках, упаковочных отходах, а также об их уничтожении разными цивилизованными способами.

Территориальные муниципальные образования руководят процессом обращения с мусорными экскретами, создавая правила и подробные инструкции об их сборе, утилизации, транспортировке и захоронении. В России же макулатуру до сих пор относят к классу «опасные отходы», на свалках руководят криминальные личности и орудуют группы бомжей, отсутствует финансовая поддержка малого бизнеса в сфере переработки.

Остановимся вкратце на необходимом взаимодействии мусоропереработчиков с органами власти. В Финляндии, например, владельцам мусороперерабатывающих заводов государственные банки дают беспроцентные ссуды на 15 лет под покупку основных средств, стоимость которых может доходить до $500 тыс. [76]. Отечественные же переработчики годами не могут получить ссуду в несколько миллионов рублей в Департаменте науки и промышленной политики правительства Москвы. При этом декларируется якобы существующая поддержка малого предпринимательства и выдача льготных кредитов под промышленные проекты. Эксперименты по обучению населения раздельному сбору мусора остаются экспериментами, поскольку такая система невозможна без соответствующей законодательной базы. Так называемый «экономический стимул» к раздельному сбору мусора — доплата в размере 12 рублей — выглядит смехотворно. Такую доплату можно увеличить в разы и всё равно не продешевить, потому что отпадает необходимость последующей дорогостоящей сортировки мусора. А можно и штрафовать за смешанный сбор, как это делают в Германии.

При заданных сегодня условиях население не видит стимула в таком сборе мусора, да и возможность собирать мусор раздельно попросту отсутствует. Люди прекрасно понимают, что все селективно собранные отходы будут впоследствии отвезены на свалку и свалены в одну кучу. Имеющиеся сейчас в стране мусороперерабатывающие комплексы попросту не работают, потому что зарубежные технологии, применяемые этими комплексами, не в состоянии утилизировать несортированные отечественные отходы.

Начинать нужно именно с раздельного сбора мусора, нужно рублём привлекать людей к сортировке отходов. Конечно, когда банка из-под газировки стоит 50 копеек, её проще всего выкинуть в урну. А вот если её стоимость поднять до нескольких рублей, как на Западе (23 евро), да при этом автоматы для приёма вторсырья поставить повсеместно, то многие не поленятся собственноручно сдать бутылочку или баночку. Однако российские чиновники предпочитают строить дорогостоящие мусоросжигательные заводы стоимостью в сотни миллиардов рублей, осваивая выделенные «на экологию» деньги. При этом не учитывается опыт развитых стран, где такие заводы существуют лишь как один из элементов в комплексе утилизации раздельно собранных отходов. Не говоря уже о том, что такие заводы всегда существуют исключительно за счёт государственных субсидий и наносят вред природе.

Российская специфика мусоросжигания, кроме того, состоит в забросе «в топку» всего объёма несортированного мусора, значительная часть которого дымит и тлеет, а не сгорает. Опыт показывает, что из смешанного мусора, сдавленного в мусоровозах и содержащего пищевые отбросы, можно выбрать максимум десятую часть перерабатываемых отходов. Вся остальная масса, содержащая в себе в том числе токсичные вещества лекарственных препаратов, лаки, краски и косметику, а также вездесущие пластики и много ещё чего вредного и ядовитого, будет сожжена.

Очистительные фильтры мусоросжигательных заводов (МСЗ) не рассчитаны на такой широкий спектр токсикантов и на такую нагрузку. Поэтому около 1520 % исходного веса заложенных в топку мусорных экскретов будут составлять токсичная зола и шлаки, которые придётся захоранивать в специальных могильниках. Это чрезвычайно хлопотно и дорого.

В то же время современные технологии строительства мусороперерабатывающих заводов позволяют возводить их в черте города или, как это сделано в Вене, в его центре [76]. Такие заводы перерабатывают всё без остатка и без вредных выбросов. При этом стоимость нового мусороперерабатывающего комплекса в несколько раз меньше, чем стоимость МСЗ.

Отметим, что ситуация с избавлением от мусорных экскретов в России к концу 2012 года уже давно критическая. Санитарные полигоны и свалки переполнены, спорные по эффективности мусоросжигательные заводы находятся на этапах разработки и строительства, раздельный сбор мусора отсутствует. Меры по наведению порядка в мусорной отрасли необходимо принимать уже сегодня, сейчас. Возможно, первым шагом на пути к «светлому безотходному будущему» станет осознание российскими чиновниками того факта, что вопросы переработки мусора могут быть солидным политическим капиталом. Реальное и экологичное решение «мусорной» проблемы поднимет авторитет властей в глазах населения, особенно учитывая нынешнюю ситуацию в Неаполе и внимание российского общества к ней. Хорошим стимулом для развития малого и среднего бизнеса в сфере утилизации отходов может стать активность «зелёных», как это произошло в Западной Европе.

Отеественная экологическая общественность пока не имеет такого влияния, но её активность заметно выросла. Например, информация о начале строительства кольца МСЗ подняла волну общественного недовольства. Возникло гражданское движение против этого строительства, которое постепенно набирает обороты. К протестам недовольных политикой властей присоединился и Greenpeace, призывая население ставить подписи против МСЗ.

Таблица № 3.4.2. Примерный состав мусорных экскретов, поступающих на свалки

Накал борьбы общественности с чиновничеством России можно проиллюстрировать на примере Общественного Экологического Совета Санкт-Петербурга и Ленинградской области [77]. Приведём несколько выдержек из обращения этой общественной организации к властным структурам.

«Уважаемые представители государственной власти! Уважаемые представители общественности, политических партий и просто граждане города! Адресуем вашему вниманию Обращение нашего Общественного экологического совета Санкт-Петербурга и Ленинградской области, называющееся «О судьбе мусороперерабатывающей отрасли Санкт-Петербурга», в котором приводятся вопиющие факты убийственного отношения некоторых чиновников к очень чувствительной экологической отрасли городского хозяйства — системе сбора, вывоза и переработки коммунальных отходов.

С полным основанием мы, как жители города и граждане России, обращаемся ко всем вам и просим остановить тот надвигающийся колоссальный беспредел, который, если будет допущен некоторыми чиновниками (по халатности или в виде скрытной сознательной подрывной диверсионной деятельности), то может привести к сотням жертв и погружению Северной Столицы России в затяжной экологический кризис, что глубоко ударит по имиджу нашей страны и лично Президенту России. Но, прежде всего, он ударит по самим жителям Санкт-Петербурга и Ленинградской области.

И далее…Общественный экологический совет Санкт-Петербурга и Ленинградской области на своем заседании рассмотрел вопрос о положении в мусороперерабатывающей отрасли и принял решение о необходимости обращения ко всем общественным и политическим организациям с требованием — остановить действия тех представителей городской власти, кто ведёт к созданию “мусорного кризиса” в нашем городе!

В настоящее время в Петербурге искусственно создается прецедент, ведущий город к экологической и санитарно-эпидемиологической катастрофе. Успешно работающее на протяжении многих лет экологическое предприятие, постоянно совершенствующее применяемые технологии переработки отходов и обеспечивающее санитарное благополучие жителей Санкт-Петербурга, перерабатывая и обезвреживая около 90 % городских коммунальных и прочих отходов по крайне низким ценам, видимо, мешает коррумпированным чиновникам создать “взяткоемкий” процесс и наживаться за счет бюджета Санкт-Петербурга и его жителей…

…Экологическая общественность города категорически протестует против того, чтобы успешно работающее действующее предприятие разрушалось.

…Вместо того, чтобы создавать предприятия, конкурирующие с действующей системой, если она не достаточно хороша, городские власти готовы разрушить всё, что сегодня ещё работает, не особенно задумываясь о последствиях. Просим вас, уважаемые Соотечественники, обратить внимание на наш крик души и способствовать в деле борьбы против новых «березовских» от чиновничества…».

По нашей информации, это обращение, как и десятки других «криков души» народа, не были услышаны «полусонной» российской властью. Чиновники почивали и сытно урчали после поглощения очередной порции «прихватизированной» общенародной собственности… Мусор, свалки и прочая мерзость — не царское это дело! …

Масштабные протестные выступления проходят не только в крупных городах, но и в деревнях и посёлках. Так стихийный митинг против размещения свалки без ведома и согласия жителей был 24 декабря 2011 года у въезда на полигон (свалку) ОАО «КПО НЭТ» [65]. Этот полигон расположен рядом с деревней Пуршево Балашихинского района Подмосковья. Вблизи соседствующих со свалкой населённых пунктов уже располагается ряд действующих полигонов по переработке и захоронению ТБО: полигон ТБО Кучино площадью 59 га (4-ый по размеру в Подмосковье); свалка Саввино/Пуршево; ТБО Турбеево; ТБО Тимохово. Поэтому строить новый полигон жители посчитали нарушением их права на жизнь.

В митинге приняли участие жители близлежащих населённых пунктов: деревень Пуршево, Соболиха, Дятловка, Новый Милет, Русавкино-Романово, Русавкино-Поповщина, города Железнодорожный. Договориться с представителями администрации городского округа Балашиха митингующим в тот раз не удалось.

Недовольство неправомерными (фактически- самоуправными) действиями властей привело к тому, что 22 октября 2011 г. в деревне Ларинская Егорьевского района Московской области состоялось крупнейшее массовое мероприятие в защиту жизненно важных интересов местных жителей [67]. Причиной митинга стало строительство в непосредственной близости от них полигона твёрдых бытовых отходов, а попросту — свалки.

Обустройство свалки начато летом 2011 г. вблизи деревень Ларинская, Панино, Василево, Колычево-Боярское, Иншино, Суханово, Иваново, Щеголево, а также сельского поселения Юрцово и в настоящее время активно продолжается. Ближайшая из деревень — Ларинская, от свалки до нее 530 м. Деревня Ларинская — жилая, летом количество жителей доходит до 300 и более, многие с маленькими детьми, которые теперь не могут купаться в единственном во всей округе родниковом пруду. Именно в этот пруд упирается забор будущей свалки. В деревне живут ветераны, которым и жить-то осталось совсем немного — что, им теперь закончить жизнь на свалке?

Перед началом строительства были проведены, так называемые "общественные слушания", результаты которых подтасованы. Результаты экологической экспертизы — также сплошная фикция. Для примера — на плане местности в деревне Ларинская указано только 4 дома, а не 102, как есть на самом деле.

Местность в районе болотистая (уровень грунтовых вод менее 1 м), на месте много водных источников; рядом с местом строительства свалки протекает река Тетеревка, которая впадает в реку Цна. Ниже по течению река Цна переходит в Шалаховское водохранилище. Если допустить завершение строительства, то вся указанная местность, в том числе вода, воздух и лес, будут отравлены ядовитыми веществами, выделяемыми при разложении гниении мусорных экскретов. На свалке могут появиться отходы местных химических производств.

Жители деревни Ларинская уже несколько лет пытаются законным путем добиться отмены Постановления местной администрации, инициирующего строительство свалки. Огромное количество писем-жалоб было направлено в различные инстанции в течение последних 10 лет. Результата нет. Поэтому сельчане решили в соответствии со статьёй 25 гл. 5 ФЗ-131 от 06.10.2003 г. собрать сход жителей деревни.

Сход на основании п.7 указанной статьи может (теоретически!) решить их дальнейшую судьбу — жизнь или смерть на свалке. В повестке дня — вопросы о немедленном прекращении строительства свалки и о недоверии местным чиновникам. Конечно же, местная власть не услышала народного «писка». Вот если бы стреляли из пушек, то люди конечно же были бы услышаны….

Митинги и массовые протестные выступления с подобными требованиями ширятся по всей России и захватывают ближнее Зарубежье нашей страны. В качестве примера приведём мусорный кризис в Армении.

"Мусорная тема" стала предметом жарких дебатов в парламенте Армении на внеочередном заседании 21 июня 2012 г. [66]. Депутаты обсудили представленный правительством законопроект о внесении изменений в закон "О вывозе мусора и санитарной очистке", который предусматривает варианты оплаты за вывоз мусора. Он ранее уже представлялся парламенту, однако был жестко раскритикован депутатами и провалился при голосовании. Обеспокоенность, в частности, вызвал пункт документа, предусматривающий повышение тарифа на уборку мусора. Действующую систему уборки, сохранения, транспортировки мусора, принципы соблюдения санитарных условий один из депутатов назвал неэффективными.

Независимый депутат в своем выступлении заявил, что проблемой номер один в стране является не уборка мусора, а тот факт, что мусором питаются люди, то есть проблема бедности. "Если раньше на мусорных свалках питались бродячие собаки, сегодня за эту возможность идёт борьба между людьми и собаками». По его словам, при сегодняшнем бедственном социальном положении в стране можно говорить о "дефиците мусора", поскольку у людей нет возможностей "производить" этот мусор. "Речь должна была идти о том, как избавить Армению от политического мусора, а не бытового", — подчеркнул он, добавив, что такую возможность создаёт текущий диалог оппозиция-власть. Панику в связи с инициативой, как он отметил, подняли в первую очередь те политики, которые рискуют в итоге остаться на "политической свалке".

Можно привести ещё множество примеров стокновений интересов населения и чиновничества, Интернет переполнен просьбами и мольбой о помощи простого люда. Как правило, — реакция нулевая…

В заключение этого раздела книги заметим, что в современном мире самым эффективным методом является достижение компромисса между конфликтующими сторонами. Компромисс основывается на поиске взаимоустраивающих решений, на уступках для достижения общей цели. Это путь перевода конфликта в институциональные рамки развития, что позволяет стабилизировать ситуацию, восстановить над ней контроль. Если же противоречия, порождающие конфликт, носят сущностный характер, тогда требуются меры по коренному устранению причин напряжения. Игнорирование или «забалтывание» проблемы способны только обострить её и перевести на уровень бунта.

Известно, что какой бы ни была природа конфликтов, их последствия могут быть разными с учётом конкретных условий и способов урегулирования. И здесь многое зависит от мудрости политиков и сознания общества.

3.5. Квазимусор общества избыточного потребления

Ещё в начале XIX-го столетия академик В.И.Вернадский подсчитал, что из всего объёма энергоносителей и сырья, извлекаемого из недр Земли, до потребителя в виде готовой продукции доходит не более 6 %, остальное уходит в отходы и мусор на разных стадиях технологической цепочки. В среднем на один килограмм готового продукта затрачивается 25 килограммов отходов. Да и сами готовые продукты потребления через некоторое, причем весьма короткое, время сами становятся бытовыми отходами — вернее мусорными экскретами. За двухвековой промежуток времени мало что изменилось в проблеме нерационального использования сырья и даже добавилось кое-что новое…

Развитие мирового промышленного производства достигло огромных размеров, но стремление людей к ещё более комфортной жизни заставляет их расширять производство. Чтобы удовлетворить потребности 1 человека в пище, одежде и жилье за год расходуется около 20 т различного сырья, но, как уже отмечалось, только несколько процентов сырья переходит в конечный продукт, а основная масса идёт в отходы, а затем и в мусор [28].