Бытовые твердые отходы. Проблема утилизации Профилактика пищи микотоксинами

Содержание

Бытовые твердые отходы. Проблема утилизации    3

Профилактика  пищи микотоксинами      11

Задание           14

Список используемой литературы       15

1. Бытовые твердые  отходы. Проблема утилизации

Одной из наиболее острых экологических  проблем в настоящее время  является загрязнение окружающей природной  среды отходами производства и потребления  и в первую очередь опасными отходами. Все отходы подразделяют на бытовые и промышленные (производственные).

Бытовые отходы могут находиться как в твердом, так и жидком и реже – в газообразном состояниях. Твердые бытовые отходы (ТБО) – совокупность твердых веществ (пластмасса, бумага, стекло, кожа и др.) и пищевых отбросов, образующихся в бытовых условиях. Жидкие бытовые отходы представлены в основном сточными водами хозяйственно-бытового назначения. Газообразные – выбросами различных газов.

В городах и других населенных пунктах происходит наиболее интенсивное  накопление ТБО, которые при неправильном и несвоевременном удалении и  обезвреживании могут загрязнять окружающую среду.

Сезонные изменения состава  ТБО характеризуются увеличением  содержания пищевых отходов с 20 - 25% весной до 40 - 55% осенью, что связано  с большим потреблением овощей и  фруктов в рационе питания (особенно в городах южной зоны). Зимой и осенью сокращается содержание мелкого отсева (уличного смета) с 20 до 1% в городах южной зоны и с 11 до 5% в средней зоне.

Нормы накопления ТБО –  это количество отходов, образующихся на расчетную единицу человек в единицу времени – день, год. Нормы накопления определяют в единицах массы (кг) или объема (л, м³).

На нормы накопления и  состав ТБО влияют такие факторы:

• степень благоустройства жилищного фонда (наличие мусоропроводов, газа, водопровода, канализации, системы отопления);
• этажность, вид топлива при местном отоплении;
• развитие общественного питания, культура торговли, степень благосостояния населения и т д.;
• климатические условия (различная продолжительность отопительного периода – от 150 дней в южной зоне до 300 дней в северной);
• специфика питания и др.

Классификация ТБО

Твердые бытовые отходы (ТБО) в Российской Федерации, представляют собой грубую механическую смесь  самых разнообразных материалов и гниющих продуктов, отличающихся по физическим, химическим и механическим свойствам и размерам. Перед переработкой, собранные ТБО, необходимо обязательно подвергнуть сепарации по группам, если таковая имеет смысл, и уже после сепарации каждую группу ТБО следует подвергнуть переработке.

ТБО можно разделить на несколько составов.

По качественному составу  ТБО подразделяются на: бумагу (картон); пищевые отходы; древесина; различные металлы (цветные и черные); текстиль; кости; стекло; кожа и резина; камни; полимерные материалы; прочие компоненты; отсев (мелкие фрагменты, проходящие через 1,5-сантиметровую сетку).

К опасным ТБО относятся: попавшие в отходы батарейки и  аккумуляторы, электроприборы, лаки, краски и косметика, удобрения и ядохимикаты, бытовая химия, медицинские отходы, ртутьсодержащие термометры, барометры, тонометры, лампы.

Бытовые отходы характеризуются  многокомпонентностью и неоднородностью  состава, малой плотностью и нестабильностью (способностью к загниванию).

По характеру и степени  воздействия на природную среду  БО делятся на:

• производственный мусор, состоящий из инертных материалов, утилизация которых в настоящее время экономически не оправдана;
• утилизируемые материалы (вторичное сырье);
• отходы 3 класса опасности;
• отходы 2 класса опасности;
• отходы 1 класса опасности.

Из общего количества отходов, ежегодно образующихся на предприятиях, города большую часть составляют инертные твердые отходы, и малую часть – промышленные токсичные ТБО.

Состав ТБО отличается в разных странах, городах. Он зависит  от многих факторов, включая благосостояние населения, климат и благоустройство. На состав мусора существенно влияет система сбора в городе стеклотары, макулатуры и т. д. Он может меняться в зависимости от сезона, погодных условий. Так на осень приходится увеличение количества пищевых отходов, что связано с большим употреблением  овощей и фруктов в рационе  питания. А зимой и весной сокращается  содержание мелкого отсева (уличного смета).

ТБО по своему составу фактически могут быть разделены на 3 категории:

• вторичное сырье – этот вид ТБО может быть переработан в полезную продукцию с получением прибыли, или, как минимум, с компенсацией затрат на переработку за счет реализации получаемой продукции (доля таких отходов в составе ТБО около 35%);
• биоразлагаемые отходы – отходы могут быть переработаны в полезную продукцию (компост), но прибыль от ее реализации не может компенсировать затраты на переработку (доля в составе около 35%);
• неперерабатываемые отходы («хвосты») – в настоящее время либо не могут быть переработаны в полезную продукцию, либо затраты на такую переработку слишком велики. В лучшем случае, этот вид отходов можно безопасно «спрятать», подмешивая в качестве наполнителей в различные изделия. Вопрос их утилизации и хранения требует специальных разработок в зависимости от их состава. Доля «хвостов» в составе ТБО около 30 %.

С течением времени состав ТБО несколько меняется. Увеличивается  доля бумаги и полимерных материалов. А с переходом на централизованное теплоснабжение практически исчезает в ТБО уголь и шлак.

Сбор бытовых отходов

Сбор бытовых отходов  в РФ производится в металлические  контейнеры. Они размещаются на контейнерных площадках между домами, так же мусоропроводами в контейнерных отсеках многоэтажных домов. В соответствии с Концепцией обращения ТБО в  РФ в домах этажности и для  групп малоэтажных домов следует  устанавливать герметичные контейнеры на колесиках из оцинкованного железа, пластмасс, металла, обработанного  антикоррозионным покрытием.

Порядок сбора отходов на территории города предусматривает их разделение на виды – пищевые отходы, металлические банки, текстиль, макулатура, стекло, Пэт упаковки. В нашей стране внедрение раздельного сбора отходов только внедряется.

Транспортировка бытовых  отходов

Транспортировка бытовых  отходов осуществляется специально оборудованными автомобилями-мусоровозами, которые отличаются: назначением (для вывоза отходов из жилых и общественных организаций, для вывоза крупногабаритных отходов); вместимостью кузова; механизмами загрузки отходов; характером уплотнения отходов (непрерывный или циклический).

Отходы вывозят в места  их переработки и захоронения. В  связи с ростом городов обостряется  проблема вывоза отходов на дальние  расстояния (более 20км). Одним из путей сокращения транспортных расходов является переход к двухэтапной системе вывоза ТБО – использованию мусороперегрузочных станций и большегрузных транспортных мусоровозов.

Методы переработки отходов

Проблема утилизации твердых  отходов промышленного и бытового происхождения приобретает в  настоящее время все более  острый характер в связи с тем, что объемы генерирования отходов  постоянно растут, в то время как  темпы их переработки несопоставимо  малы. В результате к настоящему времени накоплены сотни миллионов  тонн различных твердых отходов, которые необходимо переработать и  обезвредить.

Одной из проблем является загрязнение грунтовых вод ядовитыми фильтратами. Это самая главная проблема, так как отравление подземных вод, которые часто используются в городском водоснабжении, может иметь печальные последствия. Почти всегда при организации свалок происходит заражение почвы; свалки – место размножения микробов и их переносчиков – мух, крыс; возбудителей многих болезней. Многие газы, выделяясь в воздух при гниении отходов, загрязняют его; кроме того, выброшенный мусор портит вид местности. Проблема утилизации твердых бытовых отходов очень важна в современном обществе.

Методами переработки отходов является: промежуточное хранение отходов, сортировка, компостирование, термический метод, вторичная переработка, брикетирование, захоронение.

Компостирование – это  технология переработки отходов, основанная на их естественном биоразложении. Наиболее широко компостирование применяется для переработки отходов органического – прежде всего растительного – происхождения, таких как листья, ветки и скошенная трава. Существуют технологии компостирования пищевых отходов, а также неразделенного потока ТБО.

В России компостирование  с помощью компостных ям часто  применяется населением в индивидуальных домах или на садовых участках. В то же время процесс компостирования  может быть централизован и проводиться  на специальных площадках. Конечным продуктом компостирования является компост, который может найти  различные применения в городском  и сельском хозяйстве.

Вторичная переработка (реутилизация). Имеется много способов вторичной  переработки различных типов  мусора, причем постоянно предлагаются новые. К настоящему времени наиболее широко применяемые технологии таковы:

• извлеченную бумагу снова измельчают до состояния пульпы, из которой далее изготовляют различную бумажную продукцию; ее можно также перемалывать и продавать как целлюлозную изоляцию, измельчать и компостировать;
• стекло дробят, плавят и делают из него новую тару, дробят и используют вместо гравия или песка при производстве бетона и асфальта;
• пластмассу переплавляют и изготавливают из нее «синтетическую древесину», устойчивую к биодеградации и могущую использоваться как материал для различных ограждений, перил, столбов, настилов и других сооружений, эксплуатирующихся под открытым небом;
• металлы плавят и перерабатывают в различные детали; получение алюминия из лома позволяет экономить до 90 % электроэнергии, необходимой для его выплавления из руды;
• старые покрышки переплавляют с последующим изготовлением новых резиновых изделий;
• текстиль измельчают и используют для придания прочности макулатурной бумажной продукции;
• пищевые отходы и садовый мусор компостируют с получением органического удобрения.

Мусоросжигание – это  наиболее сложный и «высокотехнологичный»  вариант обращения с отходами. Сжигание требует предварительной  обработки ТБО (с получением т.н. топлива, извлеченного из отходов). При  разделении из ТБО стараются удалить  крупные объекты, металлы и дополнительно  его измельчить. Для того чтобы уменьшить вредные выбросы из отходов, также извлекают батарейки и аккумуляторы, пластик, листья. Сжигание неразделенного потока отходов в настоящее время считается чрезвычайно опасным. Таким образом, мусоросжигание может быть только одним из компонентов комплексной программы утилизации.

Сжигание позволяет примерно в 3 раза уменьшить вес отходов, устранить  некоторые неприятные свойства: запах, выделение токсичных жидкостей, бактерий, привлекательность для  птиц и грызунов, а также получить дополнительную энергию, которую можно использовать для получения электричества или отопления.

В России мусоросжигательные заводы серийно не производятся. Говоря о социально-экономических аспектах мусоросжигания, следует отметить, что обычно строительство и эксплуатации МСЗ не по карману городскому бюджету  и должно производиться в кредит либо частными компаниями. Во многих случаях  компания, владеющая МСЗ, стремится  подписать договор с городом, в котором будет предусмотрена  обязательная поставка определенного  количества и состава ТБО в  сутки. Такие условия делают фактически невозможным осуществление программ вторичной переработки или компостирования  или другие значительные изменения  в методах утилизации. Поэтому  строительство МСЗ требует очень  тщательной координации с другими  аспектами программы управления ТБО и к этому варианту надо обращаться только после того, как  другие программы уже спланированы. В России эксплуатируется два  типа мусороперерабатывающих заводов: одни производят компост из мусора, а другие его сжигают . Первые производят компост, который сильно загрязнен тяжелыми металлами, а очистка от них –  чрезвычайно дорогое удовольствие. Поэтому вопреки авторской идее — использовать этот компост на полях нельзя. Его надо депонировать. А это – новая проблема. В результате, компостирующие заводы либо остановлены из-за отсутствия сбыта продукции, либо работают не на полную мощность. Что касается мусоросжигательных заводов, то они небезопасны в экологическом плане: имеют высокотоксичные газообразные выбросы и зольный остаток. А качество пара столь низко, что использование его для городских нужд – проблематично. Эти заводы комплектуются дорогим импортным оборудованием. Его стоимость составляет порядка 100—120 млн. долларов США плюс стоимость строительных и монтажных работ. Кроме того, стоимость сжигания одной тонны отходов чрезвычайно высока – 50-70 долларов. Так что анализ показывает, что обе технологии имеют серьезные экологические и экономические изъяны.

Захоронение ТБО пока еще остается, к сожалению, основным способом его утилизации. Из-за того, что многие предприятия построены десятки лет назад и используют устаревшую технологию, в городе накапливаются отходы, по количеству и вредности, представляющие значительную опасность для населения, как близлежащих районов, так и города в целом. Накопление отходов в больших количествах и невозможность удаления их для захоронения или использования приводит к тому, что предприятия зачастую прибегают к несанкционированному их удалению.

Очень важно, чтобы до погружения ТБО в землю, на специально построенных  полигонах, их обязательно прессовали. Это не только снижает объем материала, но и удаляет воду, на некоторое  время, стабилизируя состояние отходов, т.к. содержащейся в спрессованном  материале влаги недостаточно для  активной деятельности микроорганизмов. Доступ кислорода в плотную массу  тоже затруднен, и если при этом создать  условия для «не поступления» влаги извне, стабилизация полигона может быть значительно продлена. Естественно, опасные отходы должны быть отсортированы и захоронены на специальном полигоне для токсичных отходов.

Два метода – сжигание и  захоронение – требуют площадей под размещение завода или полигона, причем в непосредственной близости от населенного пункта, чтобы не увеличивать транспортные расходы.

Брикетирование ТБО –  сравнительно новый метод в решении проблемы их удаления. Брикеты, широко применяющиеся уже в течение многих лет в промышленности и сельском хозяйстве, представляют собой одну из простейших и наиболее экономичных форм упаковки. Уплотнение, присущее этому процессу, способствует уменьшению занимаемого объема, и как следствие, приводит к экономии при хранении и транспортировке. Преимущественно в промышленности и сельском хозяйстве брикетирование используют для прессования и упаковки гомогенных материалов, например: хлопка, сена, бумажного сырья и тряпья. При работе с такими материалами технология довольно стандартна и проста, так как эти материалы однородны по составу, размеру и форме. При работе с ними осложнения возникают редко. Потенциально возможная сжигаемость их известна с достаточной точностью.

Существенным плюсом метода брикетирования является способ уменьшения количества мусора, подлежащего брикетированию, путем предварительной (до 50%) отсортировки твердых бытовых отходов. Отсортировываются  полезные фракции, вторичное сырье (бумага, картон, текстиль, стеклобой, металл черный и цветной). Тем самым в народное хозяйство поступают дополнительные ресурсы.

Основные затруднения  возникают в процессе брикетирования коммунальных отходов из-за того, что  эти отходы не гомогенны, и их состав нельзя предугадать. Усредненные характеристики и свойства этих отходов могут  быть неодинаковы не только в различных  районах страны, но и в различных  частях одного и того же города. Состав отходов меняется также в зависимости от сезона года.

Дополнительные осложнения в работу механизмов по прессованию  ТБО вносят: высокая абразивность составляющих компонентов (песок, камень, стекло), а также высокая агрессивность среды, благодаря наличию органики, кислот, растворителей, лаков и т.п.

В России забыта перерабатывающая промышленность, не организована система  сбора вторичных ресурсов, не оборудованы  в населенных пунктах места для  сбора вторичных ресурсов (металл), не везде налажена система вывоза образующихся отходов, слабый контроль над их образованием. Это влечет за собой ухудшение состояния  окружающей среды, негативное воздействие на здоровье человека.

Очевидно, что ни одна технология сама по себе проблемы ТБО не решит. И МСЗ, и полигоны являются источниками  выбросов полиароматических углеводородов, диоксинов и других опасных веществ. Эффективность технологий можно рассматривать лишь в общей цепочке жизненного цикла: предметы потребления – отходы. Проекты МСЗ, на борьбу с которыми общественные экологические организации потратили много сил, в нынешней экономической ситуации еще долго могут так и оставаться проектами.

Полигоны еще длительное время останутся в России основным способом удаления (переработки) ТБО. Основная задача – обустройство существующих полигонов, продление их жизни, уменьшение их вредного воздействия. Лишь в крупных  и крупнейших городах эффективно строительство МСЗ (или мусороперерабатывающих заводов с предварительной сортировкой  ТБО). Реальна эксплуатация небольших  МСЗ для сжигания специфических  отходов, больничных, например. Это  предполагает диверсификацию как технологий переработки отходов, так и их сбора и транспортировки. В разных частях города могут и должны применяться свои способы удаления ТБО. Это связано с типом застройки, уровнем доходов населения, другими социально-экономическими факторами.

2. Профилактика пищи микотоксинами

Микотоксины – это продукты жизнедеятельности (метаболиты) микроскопических грибов (плесеней), которые часто поражают кормовые растения в периоды их вегетации и хранения.

Они повсеместно распространены, могут загрязнять продукты питания  и корма на всех стадиях производства, хранения, транспортировки и реализации. На сегодняшний день выделено около 250 видов микроскопических грибов, которые продуцируют около 200 микотоксинов, из них немало вызывают алиментарные токсикозы животных и человека. Значительное количество микотоксинов обладают имуннодепрессивными, мутагенными, аллергенными, тератогенными свойствами, способствуют снижению общей резистентности организма, развивитию инфекционных и незаразных болезней. Наличие микотоксинов в кормах приводит к ухудшению продуктивности, репродуктивности и иммунного состояния животных.

Распространение микроскопических грибов, продуцирующих микотоксины недостаточно выяснено, что делает затруднительным прогнозирование возникновения того или иного микотоксикоза, разработку профилактических и лечебных мероприятий.

Микотоксины являются природными загрязнителями зерна злаковых, бобовых, семян подсолнечника, а также овощей и фруктов. Они могут образовываться при хранении во многих пищевых продуктах, под действием развивающихся в них микроскопических грибов.

Микотоксины чаще всего синтезируются несовершенными грибами (отдел Fungi imperfecti) родов Fusarium, Aspergillus, Myrothecium, Stachybotrys, Trichoderma, Trichothecium, Penicillium и др.

Где позволяют условия, грибы, размножаясь, образуют колонии, повышая  концентрацию микотоксинов. Некоторые грибы продуцируют опасные токсины только при определённых уровнях влажности, температуры и содержании кислорода в воздухе.

Наличие микотоксинов в кормах приводит к ухудшению продуктивности, репродуктивности и иммунного состояния животных. Микотоксины отличаются между собой по химическому строению, токсичности и механизму действия. Общим признаком всех микотоксинов является токсичность преимущественно относительно эукариотических организмов. Наиболее часто применяется классификация микотоксинов по молекулярному строению, согласно которой различают афлатоксины, трихотеценовые микотоксины, охратоксины, фумонизин, зеараленон и его производные, монилиформин, фузарохроманон, алкалоиды спорыньи, циклопиазоновую кислоту, патулин, цитринин и т. п.

Большинство микотоксинов – кристаллические вещества, термически стабильны, хорошо растворимы в органических растворителях. Микотоксины (за исключением охратоксинов) достаточно устойчивы к действию кислот, разрушаются щелочами с образованием нетоксичных или малотоксичных соединений.

Профилактика заключается  в предупреждении поражения продуктов  и кормов грибками; особенно важно  не допустить создания необходимых  условий для их развития и токсинообразования во время сбора, хранения и транспортировки урожая.

 Пищевые продукты и  корма, подозрительные на содержание  микотоксинов, а также с изменённым цветом или признаками плесневения, должны исследоваться на токсичность. Для выявления и количественного определения некоторых микотоксинов используются физико-химические методы (хроматография, спектрофотометрия) и биопробы, проводимые на куриных эмбрионах, культуре ткани, различных микроорганизмах, простейших, которые используются в качестве подтверждающих тестов наличия микотоксинов в исследуемых объектах.

 Конечной целью профилактики микотоксикозов является полное освобождение продуктов питания и кормов от микотоксинов. Весь комплекс проводимых профилактических мероприятий позволил ликвидировать микотоксикозы в нашей стране, которые с 1949 год среди людей не регистрируются.

Чтобы не получить неожиданное  пищевое отравление, дисбактериоз, следует запомнить простые правила для предупреждения отравления  микотоксинами:

• микотоксины почти не разрушаются при нагревании, поэтому нельзя использовать для приготовлении пищи подпорченные продукты;           
• коварство микотоксинов в том, что отравление может проявляться не сразу: понемногу накапливаясь в организме, микотоксины через десятилетия могут вызвать тяжелые заболевания, в том числе онкологические;
• выявлено более 100 токсических соединений, вырабатываемых плесенью. Важно знать, что микотоксины находятся не только там, где плесень и гниль, но и во всем продукте;
• следует избегать использовать "щуплое", некрасивое, блеклое, загрязненное зерно или крупу. Не экономить  и  покупать   лучшую крупу, муку, макаронные изделия;
• просушить (для некоторых круп – прожарить) и хранить зерно, муку и крупу в сухом месте с целью предупреждения плесневения и развития токсикогенной микрофлоры, особенно видов пенициллиум и аспергиллус;
• традиция переборки крупы перед ее использованием имеет основание; тем не менее, некоторые токсикогенные грибы не вызывают видимых проявлений на зерне или крупе;
• нельзя использовать зерно, муку или крупу, если они заплесневели или имеют запах плесени;
• нельзя использовать орехи, особенно очищенные, арахис, если они имеют просроченный срок хранения, имеют запах плесени или заплесневели;
• следует избегать употребления любых заплесневевших продуктов. Важно  помнить, что термообработка почти не разрушает микотоксины. Вредно использовать заплесневевший хлеб: обрезание корок ничего не дает – токсинами заражен весь батон;
• не следует  есть или использовать для приготовления пищи (варенья, компота) наполовину испорченные фрукты, особенно яблоки: здоровая на вид часть подпорченного яблока может быть сильно заражена микотоксином. Если плоды испорчены незначительно, то их следует сильно обрезать, а не просто вычистить подгнившее, заплесневевшее место;
• даже частично подплесневевшие или размягченные ягоды нельзя использовать в пищу или для варки компотов или варенья – микотоксины находятся не только там, где плесень и гниль, а во всей ягоде;
• луковицы, пораженные шейковой гнилью могут быть заражены очень опасным микотосином гриба стахиботрис. У таких луковиц перед употреблением следует удалять не только пораженные чешуи, но и 2-3 слоя нижних белых чешуй. Сильно пораженные луковицы лучше совсем не использовать в пищу.

Таким образом, в настоящее  время стратегию безопасности пищевых  продуктов определяет предупреждение загрязнения и заражения - как  химического, так и биологического, на всех стадиях и ступенях пищевой  цепи.

К аксиомам Б. Коммонера относятся  следующие:

Первый закон. Все связано  со всем. Это закон об экосистемах  и биосфере, обращающий внимание на всеобщую связь процессов и явлений  в природе. Он призван предостеречь человека от необдуманного воздействия  на отдельные части экосистем, что может привести к непредвиденным последствиям (например, осушение болот приводит к обмелению рек).

Второй закон. Все должно куда-то деваться. Это закон о  хозяйственной деятельности человека, отходы от которых неизбежны, и потому необходимо думать как об уменьшении их количества, так и о последующем их использовании.

Третий закон. Природа  «знает» лучше. Это закон разумного, сознательного природопользования. Нельзя забывать, что человек – тоже биологический вид, что он – часть природы, а не ее властелин. Это означает, что нельзя пытаться покорить природу, а нужно сотрудничать с ней. Пока мы не имеем полной информации о механизмах и функциях природы, а без точного знания последствий преобразования природы недопустимы никакие ее «улучшения».

Четвертый закон. Ничто не дается даром. Это закон рационального природопользования. «...Глобальная экосистема представляет собой единое целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или потеряно и которая не может являться объектом всеобщего улучшения». Платить нужно энергией за дополнительную очистку отходов, удобрением – за повышение урожая, санаториями и лекарствами – за ухудшение здоровья человека и т.д.

Список используемой литературы

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. – Экология: Учебник для вузов. Изд.2-е, переработ. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. – 566 с.
2. Закревский В.В. – Безопасность пищевых продуктов и биологически активных добавок к пище: учеб.пособие-СПб.: ГИОРД, 2004.-280 с.
3. Коробкин В.И., Передельский Л.В. – Экология. Изд.5-е, доп. и переработ. – Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2003. – 576 с. (Серия «Высшее образование».)
4. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З. ,Будников Г,К. – Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. – М.:Химия, 2006.
5. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учебное пособие для ВУЗов, а также учащихся средних школ и колледжей / Ю.В. Новиков. – М.: ФАИР-ПРЕСС, 1999. – 320 с.
6. Продовольственное сырье и пищевые продукты. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. СанПин 2.3.2.1078-01.