Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Утилизация твёрдых бытовых отходов - одна из приоритетных экономических задач современности 14
1. Мусорные свалки как объективный результат особенностей экономического и социального развития современного мира 17
2. Твёрдые бытовые отходы США: масштабы, состав, структура и проблема мусорных свалок 22
3. Утилизация ТБО в Московском регионе: анализ ситуации и пути выхода из кризиса 42
ГЛАВА II. Основные особенности системы утилизации ТБО США 66
1. Система утилизации ТБО: её организация и иерархия целей 69
2. Предотвращение образования отходов - его тенденции и проблема оценки 74
3. Сбор, сортировка и переработка ТБО в целях мобилизации вторичного сырья 107
4. Возможности сжигания ТБО с получением электроэнергии и тепла 125
5. Проблемы захоронения ТБО на специатьно подготовленных полигонах 138
6. Компостирование органической части ТБО 152
7. Перспективы использования новых технологий утилизации ТБО 157
ГЛАВА III. Современные проблемы компостирования и использования пищевой части ТБО 162
1. Последствия отказа от практики компостирования пищевых отходов 162
$2. Глобальные потоки органического материала и возможности их регулирования 166
$3. Принципы управления потоками органических материалов 171
ГЛАВА IV. Эволюция государственного подхода США к вопросам утилизации ТБО 177
1. Эволюция федерального законодательства США 177
2. Формирование программ на уровне властей штатов и местных органов власти 182
ГЛАВА V. Состояние рынков вторичного сырья США в 90-х годах, тенденции и перспективы их развития 187
1. Роль вторичного сырья в экономике США 189
2. Рынок бумаги и картона, произведённых из вторичного сырья 198
3. Рынок вторичной стеклянной тары 205
4. Рынок вторичной алюминиевой тары 209
5. Рынок вторичной стали, выделенной из потока ТБО 212
6. Рынок вторичного пластмассового сырья 214
7. Рынок компоста 218
Заключение 221
Приложение
- Мусорные свалки как объективный результат особенностей экономического и социального развития современного мира
- Система утилизации ТБО: её организация и иерархия целей
- Последствия отказа от практики компостирования пищевых отходов
- Эволюция федерального законодательства США
Введение к работе
С каждым десятилетием ограниченность природных ресурсов нашей планеты становится всё более ощутимой: уменьшаются энергетические ресурсы, полезные ископаемые, вырубаются леса, загрязняются воздух и вода, всё меньше остаётся неосвоенных земельных угодий. И тем не менее, позиция общества относительно последствий таких тенденций ещё до конца не определена. Социальная и экономическая философия США и многих других стран определяется «консьюмеризмом», т.е. движением в защиту интересов потребителей, отводя внимание общества от проблемы сохранения природных ресурсов.
Актуальность исследования обусловлена тем, что сегодня нет лёгкого и простого пути для изменения этой ситуации. К сожалению, производство продукции и её использование все ещё считается большинством потребителей гораздо более важным показателем, чем то, как эта продукция производится и что с ней происходит после её использования. Всё меньшая часть людей непосредственно занята физическим производством товаров и всё меньшая часть общества осведомлена о том, как добываются материаты и как они превращаются в полезную продукцию, и как быстро она оказывается на свалках вокруг больших городов. Неважно, как мы назовём продукцию нашей жизнедеятельности - твёрдые отходы, отбросы, мусор, хлам. Ещё в 1970г. американский учёный Кеннет Баулдинг писал, что «конечным продуктом экономической жизни является мусор» /!/, что каждый год в США образуется такое количество мусора, что его хватает для заполнения колонны грузовиков длиною, равной половине расстояния от Земли до Луны. И с каждым годом эта транспортная колонна становится всё длиннее и длиннее! И неудивительно, что всё большее количество учёных и экспертов говорят о необходимости пересмотра этой точки зрения, переоценке отношения к твёрдым бытовым отходам (ТБО) и формулировании благоразумной политики активного управления их потоками и их вторичным использованием 121.
Ещё совсем недавно создатели и производители продукции не были обременены ответственностью за судьбу их товаров и за то, что случится с продукцией после того, как её используют. Никто из потребителей не заботился о конечной судьбе отходов - роль утилизации отходов сводилась к простому избавлению от мусора. Отношение правительств государств к отходам было миниматьным - не уделялось внимание ни объёму отходов, ни их характеристикам, ни их дальнейшей судьбе. Но на рубеже XXI столетия утилизация ТБО и максимальное использование вторичного сырья уже стати одной из приоритетных экономических задач современности. Это требует принципиатьно иного отношения к отходам производства и жизнедеятельности человека. Проблема утилизации ТБО занимает ныне в системе городского хозяйства уже второе место по затратам и инвестициям после сектора водоснабжения и канализации. И если эта проблема не будет решена радикальным образом, то это может привести к катастрофе мирового масштаба.
Степень изученности проблемы утилизации твёрдых бытовых отходов и её значение в решении экологических и экономических задач той или иной страны в России остаётся весьма низкой. Так, на русском языке известны лишь несколько опубликованных работ, посвященных этой проблеме (монография О. М. Черпа, В.Н. Виниченко «Проблема твёрдых бытовых отходов: комплексный подход» М: Эко-лайн - Ecologia, 1996, брошюра Российского Федерального Экологического Агентства (РЭФИА) «Что нужно знать о твёрдых бытовых отходах9» Н. И. Игнатовича, Н. Г. Рыбальского М., 1995). В первой работе основное внимание уделено принципам комплексного управления отходами, описанию схем сбора вторичного сырья и различных вариантов утилизации ТБО и их интеграции в развитых странах мира, а также роли региональных властей в решении проблемы размещения мощностей по утилизации отходов, а вторая работа содержит большое количество полезного справочного материала по проблеме ТБО. Однако, эти работы не содержат ни анализа государственного подхода к вопросам утилизации отходов, ни оценки роли рынков вторичного сырья в экономике развитых стран мира.
Публикации, посвященные проблемам утилизации ТБО, также можно найти в специализированных журналах, в частности. «Экология и промышленность России», а также в сборниках научных трудов международных конференций, семинаров и выставок, проходивших в России, в частности, «Отходы - 1999: индустрия переработки и утилизации». «Управление твёрдыми бытовыми отходами в Московском регионе: сегодня и завтра». «Основные направления повторного использования отходов и их нормативно-правовое обеспечение. (Анатиз опыта)», «Правовые и экономические основы совершенствования механизма принятия решений в сфере управления ТБО».
Из опубликованных работ на английском языке, в которых затрагиваются проблемы утилизации ТБО, следует выделить монографию P. R. О"Lean/, P. W. Walsh «Decision Maker s Guide to Solid Waste Management» («Руководство по принятию решений в области управления бытовыми отходами»), подготовленную по заказу Агентства по охране окружающей среды США (U.S. Environmental Protection Agency - ЕРА) в 1995 г., а также монографию G. A. Davis, С. A. Wilt «Extended Product Responsibility: A New Principle for Product-Oriented Pollution Prevention», The University of Tennessee Center of Clean Products and Clean Technologies, June 1997. В первой монографии рассмотрены аспекты организации утилизации отходов в том или ином населённом пункте, включая обзор различных технологий утилизации ТБО. калькуляцию затрат при организации схем сбора отходов и вопросы, касающиеся получения разрешений от местных властей на размещение и строительство мощностей по утилизации ТБО; во второй монографии предложена новая концепция жизненного цик ла продукции, согласно которой, чем больше потенциаі продукта по загрязнению окружающей среды на определённой стадии жизненного цикла, тем выше должна быть ответственность лица, в собственности которого находится продукция на соответствующей стадии. Кроме того. Агентство ЕРА ежегодно выпускает доклады, отчёты, обзоры, брошюры и другие технические публикации, посвященные, в основном, различным аспектам организации переработки и повторного использования ТБО, а также организации мероприятий по предотвращению образования отходов. Однако даже в США ощущается недостаток информации по вопросам оценки эффекта мероприятий по предотвращению образования ТБО. На сегодняшний день по этой проблеме в США опубликован лишь один отчёт: «National Source Reduction Characterization Report For Municipal Solid Waste in the United States. U.S. Environmental Protection Agency, November 1999, но даже он не содержит методик по оценке эффекта отдельных направлений мероприятий по предотвращению образования ТБО -главного решения проблемы роста объёмов образуемых отходов.
Вопросы утилизации ТБО находят своё отражение и на страницах зарубежных (в основном - американских) периодических изданий, таких как «MSW Management», «Recycling Times», «BioCycle Magazine», «Warmer Bulletin», «Waste Age», «World Wastes» и других, где публикуются обзоры, касающиеся состояния дел по различным аспектам управления отходами: масштабам и темпам роста объёмов ТБО в развитых странах мира, методам их переработки, состоянию отдельных рынков вторичного сырья, выделяемого из потока ТБО и другим.
В архиве Фонда Мировых Ресурсов (WRF, британской общественной организации) также можно найти публикации по некоторым вопросам утилизации ТБО. Этот архив содержит около двух десятков информационных листков, посвященных разным вопросам управления отходами. Среди тем, освещенных в этих листках - изготовление и переработка бумаги, анализ жизненного цикла продукции, компостирование органических отходов при помощи червей, технологии захоронения, мероприятия по разделению потока отходов и т.д. Следует отметить, что информационные листки рассчитаны на неспециалиста, но, тем не менее, они достаточно содержательны.
Методологической основой диссертации является методология оценки потоков материала, которая позволяет количественно определить и оценить образование отходов и их распределение между различными способами их утилизации. Эта методология была разработана в начале 70-х годов XX века Службой Твёрдых отходов Агентства по охране окружающей среды США (EPA s Office of Solid Waste) и её предшественницей, входившей в состав Министерства здравоохранения США (Public Health Service). Главный аспект методологии состоит в определении количества образуемых отходов за год. Методология потоков материала основана на ин формации о производстве материалов и продукции (по весу). Данные о количестве образующихся отходов представляют собой результат особых поправок (корректировок) к данным по производству каждых материалов и продукции в США. Поправки делаются для импорта и экспорта, а также по отвлекаемым из потока ТБО материалам и продукции. Для сроков службы продукции также предусмотрены поправки. Данные по образованию пищевых, дворовых и смешанных неорганических отходов являются результатом сбора информации из различных исследований, проводящихся во многих населённых пунктах США.
Основные положения методологии оценки потоков материшта таковы:
- данные о внутреннем производстве материалов и продукции извлекаются из публикуемых источников информации Министерства Торговли США, однако в некоторых случаях более детальная информация о внутреннем производстве берётся из отчётов и докладов различных торговых организаций;
- далее к данным о внутреннем производстве материалов и продукции делается поправка, связанная с отходами производства. Эти отходы не учитываются при расчёте образования ТБО;
- в некоторых случаях импорт и экспорт составляют значительную часть ТБО, поэтому поправки делаются и на этот счёт;
- поправки делаются и для материалов, отвлекаемых из потока ТБО. Некоторая продукция отвлекается из потока ТБО окончательно потому, что она затем используется в других целях. Например, некоторые сорта картона используются в качестве компонента строительных материатов. которые не являются ТБО. Другим примером окончательно отвлекаемой из потока ТБО продукции является туатетная бумага, которая утилизируется с помощь канализационной системы, а не становится частью ТБО. В других случаях те или иные виды продукции отвлекаются из потока ТБО лишь на некоторое время;
- некоторые виды продукции (например, газеты и упаковка) обычно имеют очень короткий срок службы; для такой продукции предполагается, что она становится ТБО в том же году, в котором была произведена. Другая же продукция (например, мебель и бытовые электроприборы) имеют относительно длительный срок службы. Данные по средним срокам службы этой продукции используются в качестве поправок для расчёта количества образующихся ТБО в том или ином году;
- данные по весу перерабатываемых, компостируемых, сжигаемых и подвергаемых захоронению ТБО получают из отчётов заводов по утилизации ТБО.
Основные положения, выносимые на защиту определяются оценкой положения, сложившегося в США в связи с образованием там огромных количеств твёрдых бытовых отходов и использованием различных способов их переработки, т.е. системы мероприятий по утилизации отходов. Внимание акцентируется на роли ути лизации отходов в свете экономии природных ресурсов и защиты окружающей среды, а также на формировании и расширении рынков вторичного сырья и продукции его переработки - относительно нового, экологически чистого источника роста экономики США. При этом основными задачами исследования являлись:
- оценка последствий вторжения человека в экологию планеты и нерационального использования невозобновляемых ресурсов Земли;
- составление прогноза на будущее, показывающего перспективу необратимого нарушения экологического баланса планеты, при условии сохранения существующей практики использования природных ресурсов планеты;
- анализ потока ТБО США по материалам и продукции, динамики его основных компонентов во второй половине XX века, а также выявление факторов, оказывающих влияние на образование и динамику ТБО;
- изучение и оценка эффекта системы мероприятий по предотвращению ТБО в США в 90-х годах XX века;
- анализ экологических и экономических последствий переработки и повторного использования ТБО в США;
- оценка практики сжигания ТБО и её воздействия на окружающую среду и здоровье населения, а также места ТБО в энергобалансе США;
- анализ практики компостирования пищевой части ТБО и комплексной переработки отходов, прямой целью которых является не просто утилизация отходов, а восстановление круговорота органических веществ планеты
- оценка последствий захоронения ТБО на специальных полигонах и их влияния на окружающую среду и здоровье людей;
- анатиз юридической базы, экономических стимулов и административно-общественных мер воздействия на практику утилизации ТБО в США, как на федерат ьном, так и на уровне штатов и местном уровнях;
- оценка роли вторичных материалов в экономике США и в экономическом росте страны;
- оценка ситуации, сложившейся с образованием, утилизацией отходов и их воздействием на окружающую среду в Московском регионе, а также разработка практических рекомендаций по улучшению эффективности утилизации ТБО в России и, в частности, в Московском регионе.
Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что в исследовании впервые в России дан комплексный анатиз системы утилизации ТБО США, начиная от оценки значения различный технологии утилизации ТБО в экологии страны и их взаимосвязи, и заканчивая анализом роли вторичного сырья в экономике США; кроме того, проанатизирована роль государственных структур всех уровней в решении вопросов, связанных с утилизацией твёрдых бытовых отходов. В исследо вании также представлена система мер по улучшению ситуации с утилизацией ТБО в России, в том числе в Москве и Московской области.
Основываясь на основных целях и задачах исследования, в диссертации сформулированы и обоснованы следующие положения, выносимые на защиту:
1. В результате вторжения человека в экологию Земли произошёл частичный (а в отдельных регионах - более серьёзный) разрыв сложившихся веками естественных круговоротов (или наоборот - стабильности состояния) органических и неорганических составляющих земной коры, природно-климатических циклов, одним из негативных последствий которого етап быстрый рост сваток твёрдых бытовых отходов. Глобальная катастрофа подкрадывается незаметно и может разразиться столь стремительно, что человечеству будет очень трудно стабилизировать обстановку. На предотвращение этой катастрофы, по оценкам различных учёных, человечеству отведено не более 100 лет, причём на сегодняшний момент надежды только на совершенствование техники и технологии беспочвенны. В работе делается вывод, что человек пока не в силах коренным образом изменить своё воздействие на окружающую среду, он может лишь смягчить это воздействие, что не устраняет надвигающейся катастрофы. Необходима новая стратегия.
2. Динамика образования ТБО в США определяется, главным образом, увеличением доходов и улучшением качества жизни населения. Более конкретно, динамика ТБО является линейной функцией от изменений личных потребительских расходов населения - самого большою компонента ВВП страны. При этом, более половины образуемых ТБО в США до сих пор попадает на полигоны и свалки, которые, занимая значительные территории, создают всё более сложные проблемы: загрязнение атмосферного воздуха в результате выбросов метана, сернистого газа; загрязнение почвы, поверхностных и грунтовых вод тяжёлыми металлами и растворителями. Реальной становится опасность появления эпидемий, переносимых грызунами и насекомыми, обитающими на свалках.
В этих условиях утилизация ТБО приобретает всё более важное значение для экономии природных ресурсов планеты и защиты её экологии. В работе обосновывается вывод, что утилизация ТБО уже стаїа одной из приоритетных экологических и экономических задач современности. Складывающаяся обстановка требует осуществления такой политики, которая рассматривает ТБО в контексте как более рационального использования ресурсов планеты, так и сокращения образующихся отходов и управления их потоками.
3. Предотвращение образования отходов является самым лучшим методом решения проблемы управления потоками ТБО. Рецепты решения этой задачи крайне разнообразны, начиная от повторного использования упаковки и заканчивая изменениями в составе, структуре и конструкции производимой продукции. Целью предот вращения образования отходов должно быть сохранение как финансовых, так и природных ресурсов страны. С этим согласны все, однако, единодушия в вопросах нахождения оптимальной схемы предотвращения образования отходов в мире до сих пор нет.
4. Перед переработкой отходы должны быть собраны, рассортированы и направлены на заводы по переработке во вторичные материалы, которые наряду с естественными природными ресурсами, должны вновь поступать в производственный цикл. Цель раздельного сбора ТБО заключается в том, чтобы уменьшить количество бытовых отходов, которые могут быть сброшены на свалку или сожжены на мусоросжигательных заводах, а также уменьшить вредное воздействие отходов на окружающую среду. В то же время опыт США показывает, что раздельный сбор отходов целесообразно организовывать только для таких материалов, для которых уже решены вопросы использования их в качестве вторичного сырья, т.е. имеется рынок сбыта.
Другие направления утилизации ТБО состоят в сжигании оставшейся части отходов на мусоросжигательных заводах с целью получения вторичной электроэнергии, экономии существенных объёмов традиционного топлива и быстрого уничтожения отходов. Однако такие заводы требуют высоких капитальных затрат, их необходимо оснащать сложной и дорогостоящей (до 50 %-ной стоимости завода) системой очистки выбросов, нейтрализации и утилизации токсичных золы и шлака. Тем не менее, в последние годы возрастает популярность технологий переработки отходов мусоросжигательных заводов для получения энергии и продукча. который может быть использован как сырьё для земляных и дорожных работ.
5. Особого внимания заслуживает утилизация пищевой части ТБО - компостирование. В пищевых отходах содержится значительное количество органических веществ (необходимых для улучшения структуры сельскохозяйственных земель) и питательных веществ (необходимых для роста растений), которые могут быть использованы в качестве естественного удобрения сельскохозяйственных полей и должны сократить использование фермерами химических удобрений. Кроме того, компостирование позволяет объединить решение проблем утилизации твёрдых и жидких (канализационных) отходов больших городов.
6. Анализ положения дел с утилизацией ТБО в США даёт основание утверждать, что многие виды твёрдых бытовых отходов во второй половине 90-х годов уже перестати быть «мусором», они стали ценными товарами, представляющими важный сегмент сегодняшнего американского рынка товаров. Переработка этих материалов приносит США как экономический эффект, заключающийся в создании дополнительных рабочих мест и добавленной стоимости - части ВВП страны, образующихся в отраслях, производящих продукцию из вторичных материалов, так и экологический, состоящий, в основном, в сохранении природных ресурсов страны и энергии, а также в уменьшении выбросов в атмосферу планеты парниковых газов, способствующих процессу глобального потепления климата Земли.
7. Анализ проблем, связанных с утилизацией ТБО, позволяет сделать обоснованный вывод, что для эффективной утилизации ТБО необходимо не только принятие соответствующих законов, но и изменение образа жизни людей. Государство обязано рассматривать в качестве своей приоритетной цели реализацию программ по воспитанию общественного сознания в области ТБО. Разумное привлечение населения к планированию и выбору места для размещения мощностей по утилизации ТБО позволяет добиться главного - общественного доверия, необходимого для создания такого образа жизни, при котором будет меньше отходов. Одна из трудностей в разработке последовательной законодательной политики в области ТБО состоит в том, что система, которая «производит» ТБО - очень сложная и динамичная, в которой оптимизация одного из её параметров не гарантирует решения всех проблем, связанных с ТБО. На самом деле, ещё не ясно, какая из комбинаций утилизации ТБО является лучшей. Однако ясно, что если общество не разработает оптимальный подход к решению проблем ТБО, то любая страна будет испытывать всё большие сложности, связанные с размещением мощностей по захоронению отходов и всё большими расходами на их эксплуатацию.
Практическое значение результатов исследования. Опыт утилизации ТБО США и практические рекомендации, представленные ниже, могут быть полезны при формировании и усовершенствовании стратегии утилизации ТБО России и, в частности. Московского региона, стратегия которого, на сегодняшний день, разработана в неполной мере и требует проработки, как с законодательной, так и с технической, и экономической точек зрения. Дальнейшая задержка в совершенствовании этой стратегии может привести к значительному рост} уровней загрязнения атмосферного воздуха, грунтовых и поверхностных вод РФ. что, в свою очередь, неизбежно приведёт к значительному снижению уровня жизни населения РФ, и без того весьма низкого по экономическим причинам.
Приведённый в диссертации анализ опыта США в области утилизации ТБО, а также ситуации с утилизацией отходов в Московском регионе требует коренного изменения процесса сбора и утилизации ТБО в России, в частности, по нашему мнению, должны быть предприняты следующие шаги по изменению настоящей ситуации:
Во-первых образование и просвещение населения (объяснение последствий потребительской философии) должно рассматриваться в качестве приоритетной задачи;
Во-вторых, создание в стране правовой базы и .жёсткой системы административных нормативов являются необходимым условием успеха;
В-третьих, решающая роль государственной стратегии и механизмов её реализации;
В-четвёртых, необходим научный постоянно совершенствующийся подход к определению путей утилизации отходов,
В-пятых, организация в городах раздельного сбора отходов, подлежащих переработке во вторичные материалы, должна стать первым практическим шагом с которого сегодня должно начинаться движение к намеченной цели;
В-шестых, при всей важности юридических, административных, государственных и иных мер, решающее значение для успеха дела имеет, несомненно, формирование рынков вторичного сырья и приоритетов в их использовании.
Каждое из этих мероприятий имеет ключевое значение. Но только комплексная их реатизация может обеспечить успех утилизации мусорных свалок России и облегчить жизнь наших будущих поколений. В частности, в Московском регионе (Москва и Московская область) для повышения эффективности управления отходами, как представляется, необходимы:
- разработка и принятие законов Москвы и Московской области «Об отходах производства и потребления». Основной целью этих законов должно стать создание механизмов для максимально возможного сокращения образования отходов и использование их в качестве вторичных ресурсов экологически безопасными и экономически эффективными способами. В результате внедрения таких механизмов Московский регион будет иметь уже не рамочные положения об утилизации ТБО, а законы прямого действия.
- создание структуры управления и контроля потоков ТБО на основе установленных регуляторов. Такая система должна основываться на законодательстве, наличии технических и финансовых средств и системе отчётности. Исходя из уже накопленного опыта работы в рыночных условиях и, принимая во внимание практику развитых стран, представляется целесообразным создание государственного предприятия с целью регулирования конкуренции частных фирм и проведения конкурсного отбора перевозчиков отходов, переработчиков и владельцев полигонов, осуществляя таким образом государственную политику в области утилизации ТБО.
- создание экономического механизма для реализации программ утилизации ТБО. Основными целями экономического механизма должны стать:
- стимулирование деятельности по уменьшению количества образуемых отходов, увеличение вторичного использования отходов, уменьшение захоронения отходов, применение для переработки и других методов утилизации отходов экологически приемлемых технологий с допустимым уровнем воздействия на окружающую среду;
- предоставление налоговых, а также и других льгот юридическим лицам независимо от ведомственной принадлежности и форм собственности, индивидуальным предприятиям при внедрении технологий по переработке отходов;
- привлечение внебюджетных средств и повышение активности предпринимателей. Исходя из принципа «загрязнитель - платит», производитель отходов должен оплачивать весь комплекс мероприятий по утилизации отходов.
- переход от принципа минилтзагши к принципу оптимизации затрат на комплекс мероприятий по утилизагши отходов. Принцип оптимизации затрат на утилизацию ТБО означает установление единого диапазона тарифов прежде всего на захоронение отходов на всей территории Московской области вне зависимости от источников образования ТБО. Это определяется прежде всего тем, что тариф должен исходить из единых экологических и технологических стандартов, а не определяться «желаниями» местных властей или предпринимателей.
- организация приёма у населения различных видов отходов за плату, так как это производится в США, с целью стимулирования его к сортировке ТБО и передаче этих отходов для использования;
- регулирование отношений между субъектами деятельности при оказании услуг по сбору, использованию и размещению отходов. Взаимоотношения между Москвой, Московской областью и другими субъектами РФ должны строиться на основе равноправия, добровольности, взаимной выгоды и оформляться договорами.
- внедрение технических и технологических решений по малоотходным и ресурсосберегающим производствам. Огромное значение для решения этой задачи имеет система мероприятий для достижения необходимого уровня экологической культуры общества и профессиональной подготовки специалистов. Активное участие населения во внедрении безотходных технологий, сортировке ТБО на бытовом уровне и цивилизованном размещении отходов, в значительной степени способствовало бы решению задач по утилизации отходов.
В целом, только комплексный подход к реализации научно обоснованных решений в рамках целевых программ позволит использовать выделяемые для утилизации ТБО финансовые средства наиболее рационально, не допуская их распыления, что должно привести к достижению поставленной цели с максиматьным эффектом в конкретных условиях Московского региона.
Диссертационная работа выполнена в рамках направления исследований Отдела Внешнеэкономических Исследований Института США и Канады РАН по теме «Пути мирового развития и возрождение России».
Мусорные свалки как объективный результат особенностей экономического и социального развития современного мира
На протяжении миллионов лет формирования планеты на ней сложилась определённая форма ландшафта, флоры и фауны её отдельных регионов, установившаяся структура размещения естественных богатств, состава и характера нижних и верхних слоев атмосферы и многих других более или менее её стабильных характеристик. Наряду с этим сложилось бесчисленное множество круговых потоков и видоизменений в воздушных, водных, органических и иных сферах, которые отличаются своими масштабами, формами, значением, а главное - находятся в неразрывной связи и взаимоуравновешенном балансе. Всё вместе это и создаёт ту уникатьную экологию нашей планеты, в полной зависимости от которой существует и развивается её флора и фауна. Вторжение человека в экологию планеты, при достижении им определённого уровня развития, поначалу имело положительный эффект - за сравнительно короткий срок чел.овек создал новые виды растений и животных, многие из которых, быть может, вообще никогда не появились бы на планете. И это было природе во благо, так как помогало ей быстрее эволюционировать. Но с определённого момента жизнедеятельность человека стата приводить к пагубным для природы носледстви- ям. Поначалу это находило своё выражение в появлении региональных кризисных ситуаций, с которыми можно было ещё бороться путём переноса их причин и пагубных последствий на другие, более обширные районы. Но уже в XX столетии некоторые из таких ситуаций стали обретать глобальный характер, дав все основания говорить о перспективах назревания катастрофических для планеты ситуаций. Более конкретно это может быть проиллюстрировано следующими примерами: - неограниченное использование древесины в качестве топлива и строительного материала, а также и перевод высвобождаемых земельных массивов под промышленные, градостроительные и иные нужды уже привели к сокращению площадей лесных массивов. Это ст&тю в большинстве случаев причиной эрозии почвы на огромных площадях, изменения климата целых регионов, неблагоприятных структурных сдвигов в составе атмосферы всей планеты; - неэффективное использование пресной воды для нужд сельского хозяйства, промышленности и больших городов стала основной причиной её дефицита уже в глобальном масштабе. По оценкам ООН. в конце XX столетия треть населения Земли живёт в странах со средним и высоким дефицитом пресной воды, а в 2025 г. испытывать её недостаток будет уже 2/3 населения. Мелеют реки, пересыхают болота, опускается уровень подземных вод, всё большая часть пресной воды уносится в моря и океаны; - перемещение с помощью современной техники огромных масс земли, скальных и известковых образований обрело такие масштабы, что стало сопосгавимо по своим последствиям с некоторыми губительными природными катаклизмами в истории формирования планеты. С поверхности Земли стали исчезать горы, меняться границы морей, всё более заметная часть земли стала покрываться отвалами пустой (мёртвой) породы, добываемые из недр земли углеводородные энергоносители стали перемещаться и использоваться в относительно небольшом числе развитых стран. При этом в большинстве случаев всё это осуществляется без учёта возможных экологических и социально-экономических последствий; - наконец, концентрация всё большего числа жителей планеты и их деятельности в крупных городах и огромных мегаполисах стала в большинстве случаев первопричиной, определяющей масштабы, характер и тенденции отмеченных выше сдвигов и перемен в состоянии окружающей среды. В конце XX столетия уже половина человечества - 3 млрд. человек - живёт и трудится в городах. Сюда, на относительно небольшую территорию, стягивается всё большая часть продовольственных ресурсов планеты, энергоносителей- сырья, всех видов промышленной продукции и т.п. Всё это, разумеется, лишь примеры происходящих ныне сдвигов и перемен в формировании экологии планеты под влиянием жизнедеятельности человека. Они различны по своим масштабам и уже определившимся последствиям. Но у всех у них есть одна общая особенность - они разрывают сложившиеся веками естественные круговороты (или наоборот - стабильность состояния) органических и неорганических составляющих земной коры, природно-климатические циклы и т.п. При этом негативные последствия образуются на обоих концах этих разрывов: например, там, где бездумно вырубаются леса, формируется малопригодный для флоры и фауны региональный климат. В частности, только в южной половине США, в результате вырубки девственных сосновых лесов, площадь которых несколько веков тому назад составляла 24 - 36 млн. га, для производства древесины, бумаги и другой продукции, к концу XX века осталось менее 5 % первоначальных экосистем, которые являются средой обитания немногим более двадцати видов растений и животных, находящихся уже под угрозой вымирания /61. В мегаполисах же, где используется эта древесина, накапливаются горы золы и пепла, отходов деревообработки, отслуживших человеку изделий из дерева. Всё это теперь формирует свалки «городских отходов». Древняя и новейшая история нашей планеты знает уже немало ярких примеров пагубности такого разрыва сложившихся в природе круговоротов. В некоторых случаях последствием этого были особенно значительны: Так, в начале нашей эры Римская империя удовлетворяла свои потребности в зерне более, чем на 2/3 за счёт выращивания его на плодородных землях Северной Африки. Ни питательные вещества, ни органические остатки этого продукта не возвращались - все отходы жизнедеятельности римлян и их скотоводства просто сбрасывались в Средиземное море. В итоге уже через 200 лет такой организации снабжения Рима зерном некогда плодородные поля Северной Африки были полностью истощены, здесь началась стремительная эрозия почвы, разрушение окружающей среды, последствия чего заметны ещё и сегодня. Появившиеся в конце XIX столетия искусственные удобрения, внедрение севооборота отдельных сельскохозяйственных культур и ряда других агротехнических приёмов позволяет ныне существенно затормозить истощение почвы из-за непрерывного сбора и вывоза урожая в другие районы. Но отнюдь не устранить его полностью. Проблема обеспечения продовольствием современных мегаполисов за счёт вывоза туда продовольствия со всего мира постоянно создаёт те же проблемы - истощение почвы в сельскохозяйственных регионах и накопление органических отходов в городах. Последствия промышленной революции XIX века привели к ещё более существенному нарушению экологического баланса в мире. Создав значительный производственный потенци&п, человек стал ежегодно извлекать с поверхности и из недр земли всё больше миллионов тонн сырья и энергоносителей, перевозить их за тысячи километров в более развитые районы, производить там промышленные изделия длительного и кратковременного пользования, а остатки (отходы) сырья и производства выбрасывать в мусорные отвапы. Значительную часть этих остатков составляют ядовитые и вредные вещества. Неудивительно, что искусственная их концентрация стала отличительной чертой многих свалок и приводит, порою, к катастрофическим последствиям в атмосфере, грунтовых водах, плодородных слоях земли. К этому следует добавить, что в этих же отвалах оказывается и значительная часть самих промышленных изделий, которые отслужив свой срок, также оказываются на свалке, как никому не нужный мусор.
Система утилизации ТБО: её организация и иерархия целей
Так как для решения проблемы утилизации ТБО в настоящее время не существует одного какого-то универсального метода, то в США каждый населённый пункт самостоятельно совершенствует методы по сокращению количества образующихся отходов и более эффективной утилизации ТБО путём согласованного сочетания различных методов утилизации отходов, которые состоят из предотвращения образования отходов, переработки и компостирования, сжигания и захоронения отходов (Таблицы № 8 - 10). С 1960 no 1994 г. количество образующихся ТБО в США постоянно увеличивалось: с 88 млн. т в до 214 млн. т. Затем после максимума в 1994 г., образование ТБО стало уменьшаться, но продолжалось это только два года - в 1995 и 1996 г. Так, в 1996 г. в США образовалось немногим меньше 210 млн. т ТБО. Однако в 1997 г. образование ТБО увеличилось до 217 млн. т. В начале XXI века Агентство по охране окружающей среды США (U.S. Environmental Protection Agency - EPA) прогнозирует рост ТБО до 239,5 т в 2005 г. Каким же образом происходило распределение потока отходов между различными методами утилизации ТБО9 На протяжении 60-х и в начале 70-х годов большая часть ТБО сжигалась, в то время как перерабатывалось очень небольшое количество отходов. В то время преобладающая часть отходов вывозилась на открытые свалки, где часто и производилось сжигание отходов с целью сокращения их объёма. В середине 80-х годов количество сжигаемых ТБО стало уменьшаться, а захоронения ТБО становилось всё труднее разместить, в то время как количество образуемых ТБО росло с каждым годом. В этот же период доля перерабатываемых отходов увеличивалась очень медленно, а нагрузка на захоронения ТБО быстро увеличивалась, что привело к росту платежей на захоронение отходов (График № 11). Максимум поступления ТБО в захоронения пришёлся на 1986 - 1987 гг., а затем год от года количество захораниваемых ТБО стало уменьшаться, так как всё большее количество ТБО перерабатывалось во вторичные материалы (График № 12). Несмотря на то, что в настоящее время количество действующих захоронений ТБО в США уменьшается, их средний размер понемногу увеличивается, а мощности на уровне страны уже не являются проблемой для США. Однако некоторые районы страны испытывают трудности с захоронением ТБО. Переработка ТБО в США с 1960 по 1997 г. постоянно увеличивалась, в то время как процент сжигания ТБО оставался относительно постоянным: 15 - 17 % от количества образуемых ТБО. В результате этого, количество ТБО, поступаемых на захоронение, в течение 90-х годов уменьшалось. Так, в 1997 г. в стране было подвергнуто захоронению 120 млн. т ТБО (в 1990 - 139,7 млн. т). Процент ТБО, подвергнутых захоронению уменьшался: с 83,2 в 1986 г. до 55,1 в 1997 г. Несмотря на уменьшение количества захораниваемых и постепенное увеличение количества перерабатываемых отходов, экологически устойчивой система утилизации того или иного населённого пункта США становится лишь тогда, когда она построена с учётом соблюдения следующих приоритетов, предотвращение образования отходов - во-первых, переработка и компостирование отходов - во-вторых, сжигание и захоронение отходов - в заключении (Схема № 4). Эту иерархию целей Агентство по охране окружающей среды установило в феврале 1989 г. в своём документе «Проблема твёрдых отходов: Повестка дня для действия» («The Solid Waste Dilemma: Agenda lor Action»). Иерархия означает, что во всех штатах и населённых пунктах США стратегия утилизации ТБО должна быть следующей: во-первых, всеми силами и средствами нужно проводить мероприятия по предотвращению образования ТБО; во-вторых, лучшим способом утилизации отходов, образование которых предотвратить не удалось, является их переработка (или компостирование) во вторичные материалы; в-третьих, отходы, которые не поддаются переработке по тем или иным причинам, нужно сжигать или захоранивать на специально подготовленных полигонах. Основанная на этой иерархии целей современная система утилизации ТБО в США выглядит следующим образом (Схема № 5): Агентство ЕРА сделало особый акцент на предпочтении предотвращения образования ТБО над всеми другими методами утилизации ТБО. Самый лучший метод управления отходами - это не производить их, что устранит необходимость сбора ТБО, их переработки или захоронения. Кроме того, эффекты предотвращения отходов значительно превосходят эффекты переработки отходов во вторичные материалы, их сжигания и захоронения с точки зрения уменьшения потребления энергии, выбросов в атмосферу парниковых газов и других воздействий на окружающую среду. Предотвращение образования ТБО имеет смысл - и экологический, и экономический. Одной из крупных проблем предотвращения образования отходов является определение эффекта (результатов) мероприятий по предотвращению образования отходов. Пели количество отходов, которое было переработано, сожжено или захоронено можно определить путём их взвешивания, то очень трудно определить (рассчитать) то количество отходов, которое не было образовано вообще. Переработка и компостирование ТБО занимают в иерархии второе место. Эти направления утилизации отходов состоят из сбора отходов, непосредственно переработки отходов и использования полученной продукции. Переработка и компостирование отходов удлиняют период эксплуатации полигонов захоронения отходов, сохраняют энергию и природные ресурсы, обеспечивают предложение полезных товаров и приносят США экономический эффект, заключающийся, в основном, в создании дополнительных рабочих мест и добавленной стоимости - части ВВП страны, образующийся в отраслях по производству продукции, содержащих вторичные материалы. Сжигание и захоронение отходов располагаются внизу иерархии методов утилизации отходов. Агентство ЕРА не ставит ни один из этих методов выше другого, гак как оба, по мнению большинства экспертов этого агентства, являются методами избавления и обезвреживания ТБО. Сжигание отходов сокращает значительные объёмы бытовых отходов и может быть приспособлено для получения энергии. Современные технологии сжигания, разработанные в США в последние годы, характеризуются более низкими выбросами в атмосферу и несмотря на то, что сжигание отходов всё-таки несёт в себе риск загрязнения окружающей среды, многие населённые пункты используют этот метод утилизации отходов в значительной степени. Захоронение отходов на полигонах является необходимым для утилизации неперерабатываемых и несжигаемых компонентов отходов. Современные захоронения ТБО являются более безопасными для окружающей среды, чем в 80-е годы, так как оснащены приборами контроля за загрязнением окружающей среды. Многие захоронения также оснащены оборудованием для восстановления метана, образующегося в результате разложения ТБО, а затем его можно использовать в качестве источника энергии.
Последствия отказа от практики компостирования пищевых отходов
Сегодня, когда половина населения планеты - живут в городах, и более зависима, чем когда-либо, от одностороннего течения питательных веществ и органического материала, целые регионы земного шара перенасыщены удобрениями, последствия чего далеко выходят за пределы фермерских хозяйств. Питьевая вода в некоторых странах загрязнена сбросами в неё удобрений, сокращается биологическое разнообразие в земельных экосистемах из-за перенасыщения их азотом, качество органического вещества ухудшается, болезни растений становятся более разнообразными и губительными. Жизнь в реках, озёрах и заливах всё более подвергается удушающему воздействию цветения водорослей, богатых азотом и фосфором, которые в свою очередь засаливают и разрушают земли. Словом, возникает множество новых проблем из-за превращения кругового потока питательных веществ (необходимых для роста растений) и органических веществ (необходимых для здоровья земли) в линейное течение.
В XIX столетии, когда были изобретены искусственные удобрения, они рассматривались как находка, способная «без проблем» решить продовольственную проблему мира. Найдя способ получения азота из воздуха, фосфора и калия из камней и минералов учёные разработали мощный и транспортабельный ресурс, который, с одной стороны, открыл перспективу существенного увеличения сборов урожая и формирования не только больших городов, но и целых городских метрополий, полностью оторванных от сельскохозяйственных УГОДИЙ. С другой - применение удобрений как бы ликвидировало нужду утилизировать объёмный органический материал, содержащийся в пищевых отходах, т.е. возвращать их на оольшие расстояния на поля, на которых для городов производятся продукты питания. Однако, уже в начале XX столетия был признан рост потерь биологического разнообразия во многих регионах планеты из-за чрезмерной их зависимости от искусственных удобрений. В конце столетия эти потери стали ощущаться на глобальном уровне.
Только за последние 40 лет мировое производство искусственных удобрений выросло более, чем в 9 раз, что резко увеличило глобальную норму восстановленного азота, т.е. азота в форме, пригодной к поглощению многими организмами. Его количество ныне в 2 раза превышает природную необходимость (График № 33). Это существенно повышает плодородность земель планеты, но и создаёт новую, необычную для природы ситуацию. При этом следует подчеркнуть, что этот подъём вызван различной деятельностью человека, главной среди которых - половина величины искусственного удобрения, использованного человечеством, была применена только после 1982 г. Иными словами, стремительный рост уровня восстановленного азота (фосфора и калия) произошёл при жизни нынешнего поколения и последствия этого ещё предстоит изучать.
Однако уже и сегодня вполне очевидно, что многие последствия переудобрения планеты - более пагубны, чем ожидалось. Наиболее тревожны в этом отношении следующие обстоятельства: двукратное увеличение количества восстановленного азота по сравнению с естественным уровнем, вызывает сокращение видов растений в угрожающем темпе. В недавнем американском исследовании, длившемся около 12-ти лет, учёные по разному насыщали азотом 162 участка пастбищ Миннесоты. Было установлено, что перенасыщение азотом стимулировало рост тех растений, которые более способны его усваивать и угнетало те растения, которые менее восприимчивы к нему. В итоге, биологическое разнообразие видов уменьшилось более, чем в 2 раза. Эти же выводы были сделаны и в ходе экспериментов, проведенных в странах северной Европы, где высокие уровни азота превратили ранее биологически-богатые земли в бедные пастбища /87/.
Прямым следствием высокой концентрации искусственных удобрений является и сильное загрязнение воды. В исследовании водоёмов США (эквивалентном исследованию миннесотских пастбищ) констатируется сокращение их биологического разнообразия из-за исчезновения многих видов живых организмов в результате засоления воды фосфором и азотом, что способствует чрезмерному росту некоторых видов водорослей в реках, озёрах и заливах и, наоборот, утрате других, включая и отдельные виды рыб. Уносимые с полей в потоках воды питательные вещества становятся источниками загрязнения воды. Обширное загрязнение реки Миссисипи образуется каждое лето в её дельте и в мексиканском заливе. Смываемые с полей удобрения питают морские водоросли, а это приводит к тому, что обширные водные зоны, ещё недавно богатые рыбой и креветками, теперь сокращаются, так как разложение морских водорослей кислородом не способно противостоять действию удобрений. Это явление наблюдается ныне по всему миру в реках и озёрах, которые получают сельскохозяйственное загрязнение /88/.
Перенасыщение планеты восстановленным азотом и фосфором, вредно также и для здоровья людей. Нитраты в питьевой воде могут превращаться в канцероген и попадая в организм человека вызывают повреждение мозга или даже смерть младенцев, воздействуя на кислородно-несущую способность крови. Именно загрязнение ресурсов пресной воды нитратами Организация стран экономического сотрудничества и развития (Organization for Economic Cooperation and Development - OECD) считает одной из наиболее важных экологических проблем Северной Америки и Европы. У каждого члена Европейского Союза имеются регионы, где регулярно превышается допустимый уровень нитратов в питьевой воде. Эта проблема нарастает и в развивающихся странах, где продолжается рост использования удобрений, например, в Индии и Бразилии /89/.
Эволюция федерального законодательства США
Подход федеральных властей США к вопросам утилизации ТБО в последние четыре десятилетия XX века характеризовался заметными сдвигами. Наиболее важными вехами этого пути были /97/: Акт по уничтожению твёрдых отходов 1965 г. (Solid Waste Disposal Act -SWDA) не только впервые определил федеральную роль в проблеме ТБО, но и подчеркнул ответственную роль властей штатов, хотя и подтвердил, что местные власти - основная сила в решении данного вопроса. Департаменты здравоохранения, образования и благосостояния были уполномочены осуществлять техническую и финансовую помощь штатам и местным органам власти. К 1975 г. во всех штатах уже существовали официальные правила регулирования твёрдых отходов, правда, весьма различающиеся от штата к штату. Акт о восстановлении ресурсов 1970 г. (Resource Recovery Act - RRA) заменил Акт по уничтожению твёрдых отходов и послужил толчком для создания федеральной программы выдачи грантов на "демонстрацию, разработку и применение систем утилизации ТБО и восстановления ресурсов" и закрепил полномочия по распространению руководства по "сбору твёрдых отходов, их сортировке, переработке и уничтожению" за федеральными властями. После создания в 1970 г. Агентства по охране окружающей среды (Environmental Protection Agency - ЕРА), финансирование таких мероприятий увеличилось. Так, в рамках программы, введённой Актом 1970г., Агентство ЕРА финансировало 8 проектов по восстановлению ресурсов. Акт о сохранении и использовании природных ресурсов 1976 г. (The Resource Conservation and Recovery Act - RCRA) ярко продемонстрировало сдвиг по направлению к большей роли федерального руководства в области утилизации ТБО. Целью Акта RCRA явилось улучшение положения с отходами путём усложнения условий их уничтожения. Это было сделано путём перемещения бремени расходов на конечных потребителей и поддержкой развития технологий по восстановлению ресурсов и сырья и вторичной энергии. Акт RCRA ввёл различие между опасными отходами (раздел С) и неопасными отходами (раздел D, куда относятся и ТБО). С момента его принятия основные усилия федерального правительства были сосредоточены на решении проблем с опасными отходами. В Агентстве ЕРА была создана специальная структура по твёрдым отходам, введено обязательное регулирование их уничтожения и разработаны процедуры по утилизации ТБО в штатах. Основная ответственность за контролем по утилизации ТБО была оставлена за властями штатов. В разделе D (параграф IV, RCRA) были сформулированы задачи, направленные на поддержку тех способов утилизации ТБО, которые "экологически безвредны и наиболее эффективны". Эти задачи были тесно взаимосвязаны с положениями, изложенными в начальном разделе Акта RCRA касательно твёрдых отходов, экологии, здоровья людей, материалов и энергии. Подобные положения, относящиеся к утилизации ТБО включены и в другие документы, такие как Акт о добыче минералов и полезных ископаемых (Mineral Lands and Mining Act - M1LMA) и Акт о политике в области коммунального хозяйства (Public Utility Regulatory Policies Act - PURPA). В то же время в Акте RCRA было много недостатков, особенно если подходить к его оценке с позиции сегодняшнего дня. Так, в нём не были чётко сформулированы общенациональные задачи в области ТБО. существенно ограничивалась федеральная роль в этой сфере, не была определена иерархия основных способов утилизации ТБО (отмечалась лишь необходимость поиска апьтернативы захоронениям). минимизация ТБО не рассматривалась как первоочередная цель. Наконец, в акте в явной форме ничего не говорилось о необходимости снижения риска для окружающей среды и здоровья населения, связанного со способами утилизации ТБО. В 1988 г. Агентство ЕРА предложило правила регулирования (критерии) создания новых и использования существующих захоронений ТБО (в соответствие с параграфом 4010 Акта RCRA), в том числе: ограничения при выборе местоположения и по конструкции новых полигонов; скорректированные требования по допустимому загрязнению грунтовых вод и выбросов в атмосферу. Агентство ЕРА рекомендовало также ввести в действие некоторые стандарты для конструирования и эксплуатации захоронений, которые власти штатов могли бы учитывать в своей работе. Таким образом, даже краткий обзор Акта RCRA показывает, что этот закон дал федеральным властям широкие полномочия для развития программ по утилизации ТБО. В Акте имеется много положений, которые, по мнению специалистов, и сегодня заслуживают внимания федеральных органов. Однако, Конгресс США не дал Агентству ЕРА право требовать от штатов внедрять федеральные стандарты в вопросах утилизации ТБО. т.е. сохранил за руководством штатов и местными властями решающую роль в решении проблемы ТБО. Лишь поправки 1994 г. к Акту RCRA расширили участие федеральных властей в утилизации ТБО, хотя основной целью этих поправок было более чёткое регулирование утилизации опасных отходов. Поправки дали право Агентству ЕРА напрямую осуществлять выполнение части плана штатов по утилизации твёрдых отходов. Кроме того, на Агентство ЕРА была возложена обязанность контролировать предприятия по утилизации твёрдых отходов по всей стране и определять насколько существующие стандарты и положения отвечают требованиям по охране окружающей среды и здоровья населения. Эти поправки также ужесточили требования в области эксплуатации открытых свалок.
