VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITETASAPLINKOS INŽINERIJOS FAKULTETASAPLINKOS APSAUGOS KATEDRA
Šiluminė tarša. Pagrindinės ekologinės problemos. Miestų problemos. Alternatyvūs energijos šaltiniai. Atliekų problema.
Žmogus ir aplinka disciplinos referatas
Parengė: G. Gylys, gr. S-06/5 D. Jurgutis, gr. S-06/5 A. Kleiza, gr. S-06/5
Priėmė: doc. dr. Rasa Vaiškūnaitė
Vilnius2007TURINYS:1. Šiluminė tarša 32. Pagrindinės ekologinės problemos 62.1. Oro tarša 72.1.1. Smogas 82.1.2. Šiltnamio efektas 92.1.3. Ozono sluoksnio plonėjimas 102.1.4. Rūgštūs lietūs 112.2. Vandens tarša 122.2.1. Tekinių eutrofikacija 122.2.2. Vandens tarša toksinais 132.3. Litosferos tarša 132.3.1. Antropogeninis poveikis dirvožemiui 142.3.2. Antropogeninis poveikis miškasm ir augalijai 153. Miestų problemos 163.1. Triukšmas 173.2. Vibracija 184. Alternatyvūs energijos šaltiniai 194.1. Saulės energija 204.2. Vėjo energija 234.3. Žemės geoterminė energija 274.4. Hidroenergija. Upių tekėjimo energija 285. Atliekų problema 295.1. Atliekų perdirbimas 306. Literatūra 36
1. Šiluminė tarša
Nagrinėdami energijos srautus gamtoje ir visuomenėje žemos temperatūros šiluma priskiriama energijos atliekoms, kurios nebegali atlikti jokio darbo. Gamtoje skaidant organines medžiagas ir naudojant jų energiją augalų ir gyvūnų gyvybinėms funkcijoms palaikyti į aplinką žemos temperatūros šilumos pavidalu taip pat patenka didelis kiekis energijos atliekų . Tačiau gamtoje yra, o tiksliau sakant buvo nusistovėjusi pusiausvyra ir žemės šilumos balansas ilgą laiką buvo lygus nuliui, tai yra kiek šilumos Žemė gaudavo iš vienintelio išorinio energijos šaltinio – Saulės, tiek ji atgal jos išspinduliuodavo į aplinką av.). Tik įsikišus žmogui ši pusiausvyra buvo suardyta. Didėjant organinio kuro deginimo mastams ir į aplinką patenkant vis daugiau anglies dioksido bei kitų su žmogaus veikla susijusių šiltnamio reiškinį skatinančių dujų, klimatas Žemėje po truputį pradėjo šilti. Tam tikra prasme galima laikyti, kad antrinis šiltnamio reiškinį skatinančių dujų poveikis yra pasaulinio masto šiluminė (terminė) tarša, tačiau pasaulinio klimato atšilimo priežastys ir pasekmės yra jau kitas – atskiras – klausimas. Dažniausiai, kai kalbame apie terminę taršą, omenyje turime vietinio masto terminę taršą. Šiuo požiūriu naudinga prisiminti energijos srautų visuomenėje supaprastintą schemą (viršuje).Iš šio paveikslo akivaizdžiai matyti, kad gaminant, tiekiant ir naudojant energiją į aplinką sąlyginai žemų temperatūrų pavidalu patenka didžiulis energijos atliekų kiekis, o realiam darbui atlikti yra sunaudojama tik keliolika energijai išgauti naudojamame kure esančios energijos procentų, visa kita energija tampa energijos atliekomis ir lemia šiluminę aplinkos taršą. Be šiluminių ir atominių elektrinių, įrenginių aušinimai yra svarbus kitoms gamybos šakoms: tai metalų lydymas ir apdirbimas, chemijos, stiklo, keramikos, nattos produktų ir kitos pramonės šakos. Tačiau per 80 proc. atvirų vandens telkinių terminės taršos lemia būtent energetiniai objektai.Energetiniai objektai (daugiausia šiluminės ir atominės elektrinės, kitos elektros energiją bei šilumą tiekiančios ir naudojančios įmonės) į aplinką išskiria daug šilumos. Paprastai elektrinių agregatams vėsinti naudojamas natūralių gamtinių telkinių vanduo, nes vanduo geba sugerti ypač didelį šilumos kiekį. O panaudotas vadnuo vėliau grąžinamas į telkinius. Deja, į tuos telkinius (jie vadinami aušintuvais) išleidžiamas šiltas vanduo, ir jis, ypač jei jame esti biogeninių, toksinių ir kitų medžiagų, trikdo ekosistemų biologinę pusiausvyrą: prisiveisia patogeninių, pavojingų infekcijų sukėlėjų, nepageidaujamų organizmų, trukdančių normaliai eksploatuoti jėgaines. Pakyla aušintuvo vandens temperatūra, daugiau jo išgaruoja, vasarą nusenka vandens lygis, kinta jo hidrocheminės savybės, aplinkos mikroklimatas, paspartėja dėl biogeninių medžiagų gausėjimo eutrofikacija, prastėja sanitarinė vandens būklė. Kurį laiką buvo manoma, kad terminė tarša, kurios metu į aplinką nepatenka jokių kenksmingų medžiagų, nedaro jokio neigiamo poveikio gyvajai gamtai. Tačiau gana greitai išaiškėjo, kad didėjant aušinančio vandens telkinio temperatūrai prasideda reikšmingi vandens ekosistemų pokyčiai . Tad šią terminę vandens telkinių taršą ir jos poveikį vandens ekosistemoms daugiausia ir kalbama. Galima sakyti, kad tik avariniais atvejais susidaro tokia situacija, kai gyvi organizmai nukenčia nuo tiesioginio terminio šoko, tačiau pasikeitus, nors ir palyginti nedaug, vandens temperatūrai pranašumą įgauna šilumą mėgstačios rūšys, kurios pamažu išstumia prie šaltesnės aplinkos geriau prisitaikiusias rūšis Biologinės įvairovės kaita yra viena iš svarbiausių terminės taršos pasekmių.Ypač jautrūs šilumos pokyčiams yra šaltakraujai gyvūnai. Kadangi dauguma brangių žuvų rūšių ir visų pirma lašišinės žuvys yra prisitaikiusios gyventi vėsiame vandenyje, jos dėl terminės vandens taršos išnyksta pirmiausia, o jų vietą užima karpinės žuvys, ešeriai ir kitos labiau šilumą mėgstančios, dažniausiai menkavertės, žuvų rūšys.Kylant vandens telkinio temperatūrai vyksta ne tik gyvūnų, bet ir augalų rūšių kaita ir mažėja jų rūšių įvairovė. Be to aukštesnėje temperatūroje gerokai padidėja šilumą mėgstančių augalų produktyvumas. Sparčiau vykstant metabolitiniams procesams, vandens augalai sunaudoja daugiau deguonies ir jo kiekis vandenyje pradeda mažėti. Prie spartesnio deguonies kiekio vandenyje mažėjimo prisideda ir tai, kad užaugusiai didesnei augalų biomasei suskaidyti taip pat sunaudojama daugiau deguonies. Taip terminė tarša netiesiogiai paspartina ir vandens telkinių eutrofizaciją, o vandenyje mažėjantis deguonies kiekis dar labiau paspartina vėsų ir gerai deguonimi prisotintą vandenį mėgstančių gyvūnų ir augalų nykimą. Nustatyta, kad šiltame vandenyje sparčiau plinta augalų ir gyvūnų parazitai bei ligos.Lietuvoje didžiausią terminę taršą patiria Ignalinos AE aušintuvas – Drūkšių ežeras. Energetiniams blokams aušinti naudojama apie 150 m3/s vandens. Elektrinės kondensatoriuose vandens temperatūra pakyla 10 – 12°C ir bendra ežero šiluminė apkrova veikiant abiem reaktoriams yra apie 120 W/m2, o vidutinė ežero temperatūra dėl elektrinės veiklos pakilo 2-3° C. Kaip parodė įvairių Lietuvos mokslinių institucijų tyrimai atliekami pagal Valstybinę mokslo programą „Atominė energetika ir aplinka”, tokia stipri ežero terminė tarša stipriai pakeitė jo hidroterminį režimą ir padarė didelį poveikį vandens ekosistemoms.Ilgamečiai tyrimai parodė, kad pašildytame ežero vandenyje labai sumažėjo zooplanktono rūšių įvairovė, o pagal organinių medžiagų pasisavinimogreitį Drūkšių ežeras prilygsta eutrofizuotiems vandeni telkiams Vyksta gana spartūs ir vandens augmenijos pokyčiai. Prognozuojama, kad netolimoje ateityje Drūkšių ežere išnyks maurabragiai ir smulkus pavandeniniai augalai, o ežero priekrantėje ir seklumose toliau sparčai plis makrofilai. Tyrimais įrodyta, kad jau dabr Drūkščių ežere pakito planktoninių organizmų įvairovė: per labai trumpą laiką beliko vos 19% anksčiau aptinkamų fitoplanktono rūšių, jo biomasė sumažėjo 5-10 kartų, 2,5 karto sumažėjo zooplanktono kiekis ir biomasė, pastebimai pradėjo nykti šaltamėgių organizmų rūšys.
Ežero temperatūrai neretai pakylant daugiau nei leidžia normatyvai ir mažėjant šaltų vandens masių tūriui bei keičiantis terminiam ir cheminiam ežero režimui, vyksta žuvų rūšių kaita, kai kurių rūšių žuvys nyksta, AE eksploatacijos laikotarpiu jau pasikeitė kelios žuvų kartos. Kai kurios rūšys (saliavas, aukšlė) prisitaikė prie šioms rūšims nebūdingų sąlygų, o kitos (stinta) beveik išnyko, Nors saliavas, kaip šaltamėgė žuvis, sugebėjo prisitaikyti, prognoziujama, kad jos pupuliacija Drūkšių ežere ateityje vis tiek mažės ir gali net visiškai išnykti. Pagal Lietuvos įsipareigojimus Ignalinos AE pirmasis blokas uždarytas 2005, o antrasis turėtū būti uždarytas 2009 metais. Kartu iš pradžių sumažės, o veliau bus iš viso nutraukta ir ežero terminė tarša. Pagal mokslininkų vertimus iš pusiausvyros išjudinta ežero ekosistema, net ir sugrįžus prie normalaus hidroterminio režimo, atgautų pusiausvyrą tik per gana ilgą laikotarpį, pasikeitus daugeliui augalų ir gyvūnų kartų, tačiau prie pirminio trofinio lygio ežeras matyt niekada nebegrįžtų.Šiluminė tarša mažinama įvairias būdais. Paprastai vengiama telkti vienoje vietoje, prie to paties vandens telkinio pramonės ir energetikos įmones, išleidžiančias daug pašildyto vandens. Pačiose įmonėse rekomenduojama hermetizuoti šilumą skleidžiančius agregatus, šilumos ir garo tiekimo linijas, statyti vandens aušinimo saugyklas ir kartotinio naudojimo sistemas, patariama vandenį aušinti oru. Atliekamą šilumą stengiamasi panaudoti patalpoms bei specifinės paskirties (pvz.: šiltnamiams) objektams šildyti.2. Pagrindinės ekologinės problemos
Ekologinių problemų yra labai daug. Tam didžiausią įtaką daro besiplėtojantys miestai, besivystanti sunkioji pramonė ir daugelis kitų priežasčių. Dažnai žmogus norintis gerovės sau nesusimasto apie ateities kartoms paliekama pasaulį. Beatodairiškai ir neracionaliai naudodami išteklius, visais įmanomais būdais plėsdami idustrializaciją, žmonės pamiršo gamtą, ir būtent tai įtakojo visų ekologinių problemų atsiradimą. Tai ne tik oro ir vandens tarša, bet ir dirvožemių erozija, miškų mažėjimas, buitinių atliekų kiekių didėjimas bei kitos su šiais reišikiniais susijusios problemos. Ir svarbiausia, kad žmogus teršdamas gamtą, kenkia ir pats sau,nes užteršia plinką, kurioje pas ir gyvena.Toliau trumpai apžvelgsime pagrindines ekologines problemas:2.1. Oro taršaTai viena pagrindinių problemų miestuose ir industriniuose rajonuose. Pastaruoju metu pasaulis labai supramonėjo. Dabar į orą išleidžiama daugybė cheminių medžiagų ir kitų teršalų. Žmonės keičia Žemės atmosferą, taigi ir klimatą.Orą daugiausia teršia žmogus. Miestų ir pramonės rajonų užterštame ore kur kas daugiau retesnių dujų, kurių švariame ore esama tik pėdsakų arba visai nėra. Kai priemaišų daug, atmosfera darosi drumsta, patamsėja, blogiau permatoma. Užterštu oru nemalonu kvėpuoti, neretai jis būna netgi kenksmingas bet kokiai gyvybei. Žmogaus sveikatai kenkia užteršta aplinka; yra ir netiesioginė žala – mažėja augalų derlingumas, genda įvairūs daiktai.Svarbiausias oro teršimo šaltinis – iškastinio kuro degimas. Akmens anglys, kūrenamos namų židiniuose, pramonės įmonių ir garvežių pakurose, gulė suodžių sluoksniu ant Europos ir Šiaurės Amerikos miestų XVIII a., XIX a., ir XX a. pradžioje, o dabar miestų orą daugiausia teršia naftos produktų, ypač benzino ir dyzelinio kuro dūmai.Deginamas kuras, ypač netvarkinguose varikliuose ir pakurose, išmeta daugybę teršalų, nevienodai veikiančių aplinką. Tarp jų ypač daug yra sieros dioksido. Iš šių aitrių, vandenyje lengvai tirpstančių dujų susidaro sieros rūgštis, nuo kurios žūva augalai, genda pastatai. Variklių cilindruose ir pakurose, kai būna labai karšta, susidaro azoto oksidų. Šios troškios dujos irgi virsta rūgštimis. Saulės spindulių veikiami, azoto oksidai sudaro smogą.Šį tarša turi neigiamą poveikį augalams.,gyvūnams, bei žmogaus sveikatai. Pagrindinės su oro tarša susijusios problemos yra šios: ozono sluoksnio plonėjimas, šiltnamio efektas, rūgštieji krituliai, smogas ir kiti reiškiniai.2.1.1. SmogasSu rūku susimaišę dūmai sudaro pavojingąjį smogą. Labai tirštas smogas kartais būdavo Londone; dėl to jis buvo net vadinamas Londono rūku. Panašus smogas būdavo Diuseldorfe ir Berlyne. Šių trijų miestų problemą buvo imtasi spręsti. Bet pastaruoju metu smogas ėmė susidaryti daugelyje kitų miestų: Meksike, Los Andžele, Bankoke, Kaire.Klimatas kinta ir tada, kai kertami medžiai medienai arba plečiami žemdirbystės ir statybos plotai. Medžiai sugeria anglies dioksidą, kurį iškvepia žmonės ir gyvūnai, ir gamina deguonį, kurį žmonės ir gyvūnai įkvepia. Naikinant miškus, sutrinka deguonies ir anglies dioksido pusiausvyra atmosferoje.Kadaise miškais buvo apaugę 60% sausumos. Nūnai jų nebėra nė pusės to. Dabar kas minutę iškertama ne vienas hektaras atogrąžų drėgnųjų miškų.
Apskritai Lietuvoje oro užterštumas vidutinis, teršalų koncentracijos retai viršija leistinas normas ir tai tik didmiesčiuose. Aplinkos oro apkrova per paskutinius kelerius metus nežymiai sumažėjo, kadangi mūsų šalyje pakito energijos išteklių naudojimas bei transporto priemonių naudojimo efektyvumas. Aplinkos ministerijos leidinio „Aplinkos būklė 2001“ duomenimis, bendras transporto sektoriuje sunaudojamų degalų kiekis sumažėjo, todėl teršalų patenkančių į aplinkos orą patenka mažiau nei prieš penketą metų. Oro tarša iš stacionarių šaltinių taip pat yra mažesnė nei ankstesniais metais, kadangi šiuo metu Lietuvoje naftos produktų ir akmens anglies naudojimas sumažėjo. 2.1.2. Šiltnamio efektasDaug tūkstančių metų vidutinė planetos temperatūra buvo +15°. Dabar pastebimas planetos atšilimas, kuris aiškinamas taip vadinamu šiltnamio efektu. Kadangi šiltas oras intensyviau srūva į šalto vietą, tai įvairiose Žemės platumose atšiltų netolygiai. Ties pusiauju temperatūrai pakilus 3-4° C, vidutinėse (mūsų) platumose atšiltų 10-15° C, o arktinėse -15-20° C (11 priedas). Tada pradėtų intensyviai tirpti ties poliais esantys ledynai, per kelis dešimtmečius pasaulinio vandenyno lygis pakiltų 3-4 metrais, o visiškai ištirpus ledynams -68-70 metrų.Didžiausią įtaką šiltnamio efektui turi anglies dioksidas (CO2). Jo koncentracija atmosferoje yra apie 0.033 proc. (pagal tūrį). Per paskutiniuosius 100 metų CO2 kiekis atmosferoje padidėjo 50 proc., iš jų 25 proc. tik per pastaruosius 20 metų. CO2 susidaro deginant iškasamąjį kurą – akmens anglis, naftą, gamtines dujas, degant miškams, veikiančiuose vulkanuose, pūvant organinėms medžiagoms, kvėpuojant gyvūnams ir žmonėms.
Svarbiausia priežastis, dėl ko nuolat didėja CO2 emisija į atmosferą – gyventojų prieauglis: šiuo metu pasaulyje gyvena 6 mlrd. žmonių, o po 30 metų prognozuojama net 12 mlrd. žmonių, tada ir energijos išteklių reikės sunaudoti dvigubai daugiau, tuo pačiu du kartus padidės CO2 emisija į atmosferą.Katastrofiškai CO2 kiekis atmosferoje nedidėja dėl to, kad• didelį CO2 kiekį sunaudoja sausumos augalai, planktonas ir vandenynų dumbliai fotosintezės metu,• jis palyginti gerai tirpsta vandenyje (lietaus vandenyje taip pat), todėl didžiausia dalis CO2 ištirpsta paviršinio vandens telkiniuose ir juose CO2 yra 50 kartų daugiau negu atmosferoje.Nežiūrint to, CO2 kiekis atmosferoje nuolat didėja. Viena iš priežasčių miškų, visų pirma, atogrąžų, intensyvus kirtimas. 1955-1987 m. iškirsta beveik 50 proc. atogrąžų miškų. Kasmet iškertamų šių miškų plotas prilygsta Baltijos respublikų plotui. Planetos miškai nesugeba sugerti viso susidarančio ir išmetamo j atmosferą CO2 t.y. mažėja anglies dioksido sunaudojimas fotosintezėje: šviesaCO2+ H2O → cukrus (angliavandeniai) + O2 chlorofilasŠiuo metu atmosferoje yra 0.033 proc. CO2, jei atmosferoje nebūtų CO2, jos vidutinė metinė temperatūra būtų minus 18° C. Šiltnamio efektą sukelia ne tik CO2, bet ir kitos medžiagos, tarp jų metanas, freonai.2.1.3. Ozono sluoksnio plonėjimasStratosferos ozono (O3) sluoksnis yra susiformavęs maždaug 25 km (15-40 km) aukštyje virš žemės paviršiaus. Jis saugo Žemę nuo biologiškai labai aktyvių 200-400 mm bangos ilgio saulės alfa ir beta ultravioletinės spinduliuotės . Ši spinduliuotė yra žymiai pavojingesnė už gama spinduliuotę (vertinant sugertos energijos vienetui). Ozono sluoksnį ardo (plonina) freonai (daugiausia F-11, F-12) – chloro, fluoro, bromo angliavandeniliai, t.y. iš freonų išsiskiriantys aktyvūs chloro, fluoro, bromo atomai ozono molekules paverčia deguonies (O2) molekulėmis. Kuo freonai ir jų garai stabilesni atmosferoje, tuo jie pasižymi didesne ozono sluoksnio ardomąja galia.Pastarųjų metų tyrimo rezultatai parodė, kad lėktuvų, skrendančių didesniame kaip 10 km aukštyje, išmetamas anglies viendeginis (CO) irgi skaldo (plonina) stratosferos ozono sluoksnį: ozonas (O3) oksidina anglies viendeginį (CO) iki anglies dvideginio (CO2) virsdamas deguonimi (O2), kuris nesulaiko saulės ultravioletinių spindulių. CO+O3→CO2+O2Apie stratosferos ozono sluoksnio nykimą, kaip apie vieną iš svarbiausių pastarojo laikotarpio ekologinių problemų pradėta kalbėti prieš 15-20 metų. Pvz., 1985 metais buvo konstatuotas ozono sluoksnio nykimas virš Antarkties (nuo 1979 iki 1985 metų ten ozono sumažėjo 40 proc.). Gana ilgą laiką buvo manoma, kad ozono sluoksnio plonėjimas būdingas tik Antarkties regionui, tačiau 1991 metais ozono “skylės” buvo pastebėtos ir Šiaurės pusrutulyje, virš Vakarų Europos ir šiaurinėje Norvegijoje. 1993 metais ozono sluoksnio stebėjimai virš Lietuvos parodė, kad sausio-kovo mėn. ozono sluoksnis virš Vilniaus svyravo apie 300-330 D.v. (1 D.v. – 1/1000 cm storio ozono sluoksnis normaliomis sąlygomis – Dobsono vienetas), ir buvo apie 20-30 proc. mažesnis nei daugiametis vidurkis, būdingas šiam laikotarpiui. 1993 metais maksimalus stebėtas virš Vilniaus ozono sluoksnio storis buvo 380 D.v., minimalus -220 D.v.1996-1997 metais virš Lietuvos pavasarį ir vasarą buvo užfiksuotas irgi žymus ozono sluoksnio suplonėjimas. Šie tyrimai visi rodo, kad laikas rimtai susimąstyti mums visiems ir imtis priemonių, nes didžiausi ozono sluoksnio teršėjai žmonės. Dabar pamąstykime apie oro teršimą ir jo mažinimo priemones, ką gali paprastas pilietis padaryti, kad neterštų taip stipriai mums gyvybiškai reikalingo oro.Miestuose ir gyvenvietėse nuolat į orą patenka automobilių išmetamos dujos, gamyklų, elektrinių, buitinės atliekos ir t.t. Azoto mažinimas vyksta, pakeičiant pakaitalus į kitas ekologiškai švaresnes medžiagas, bet kol tai nėra įgyvendinama svarbiausia laikytis kenksmingų medžiagų išmetimo normų, mažinti išmetamų dujų koncentracija, t.y. taikyti dujų neutralizatorius, gerinti automobilių srauto judėjimą, sodinti želdinius. Nors iš šalies tai atrodo mažas niekutis, tačiau jei tie milijardai žmonių apie tai susimąstytų, manau, kad pasijaustų oro taršos kiekio mažėjimas. Nors jau didelė žala yra padaryta gamtai ir jau pastebimas klimato globalinis atšilimas, kuris artina mūsų pasaulį link katastrofos. 2.1.4. Rūgštūs lietūsDar viena labai svarbi ir didžiulę įtaka daranti gamtos tarša yra rūgštūs lietūs. Vienas iš sieros junginių šaltinių – sierą turinčio kuro deginimas. Deginant kurą, jame esanti siera reaguoja su ore esančiu deguonimi (20.9 proc.) ir susidaro sieros dioksidas (SO2):S + O2→ SO2Degimo metu susidarantis SO2 kiekis priklauso nuo deginamame kure esančio sieros kiekio.Deginant kurą (esant aukštai temperatūrai) ore esantis azotas (78 proc.) reaguoja su ore esančiu deguonimi (20.9 proc.) ir susidaro azoto dioksidas (NO2):N2+2O2→ 2NO2Degimo metu susidarantis NO2 kiekis nepriklauso nuo deginamo kuro rūšies, bet priklauso nuo degimo sąlygų.Sieros ir azoto dioksidai išmetami į orą kartu su kitais degimo produktais. Patekę į orą sieros ir azoto dioksidai, veikiant saulės spinduliuotei, kitoms ore esančioms priemaišoms (oksidatoriams, katalizatoriams) ir drėgmei, per keletą parų fotocheminės reakcijos metu virsta sulfatine (H2SO4) ir nitratine (HNO3) rūgštimis:SO2 + H2O šviesa H2SO4 katalizatoriaiNO2+ H2O HNO3Šios rūgštys patenka į žemės paviršių su krituliais. Taigi, rūgštus lietus yra ne kas kitas, kaip vandeniu stipriai praskiesti sulfatinės ir nitratinės rūgščių tirpalai. Kritulių didžiausias rūgštingumas (mažiausia pH) yra žiemos mėnesiais, kada ore mažiau kalcio (Ca2+) ir amonio (NH+) jonų, kurie galėtų neutralizuoti rūgštis. Įvairiuose Europos rajonuose stebėta netgi juodo sniego danga. 1984 m. vasario 20 dieną Škotijoje iškrito juodas kaip smala ir rūgštus kaip actas sniegas. Paimtuose mėginiuose rasta maždaug 4-5 mėnesių teršalų dozė, beveik 10 kartų viršijanti tą kiekį kuris iškrenta su rūgščiaisiais lietumis.Rūgštėjimo žala aplinkai trejopa:• Rūgštūs lietūs nudegina lapus, žalieji augalai negali pasisavinti reikiamo kiekioenergijos iš aplinkos (sutrikdoma fotosintezė ir kvėpavimas) ir jie pradeda nykti;• Rūgštėja dirvožemis – mažėja dirvos derlingumas, nes nyksta dirvos organizmai;• Rūgštūs lietūs kenkia daržovėms: kopūstams, burokėliams, agurkams ir kt• Rūgštėja vandens telkiniai – kinta gėlųjų vandenų organizmai, nyksta žuvys.2.2. Vandens taršaHidrosferoje pagr.problemos yra šios: vandens telkinių eutrofikacija, o taip pat jų produktyvumo sumažėjimas. Neigiamas poveikis telkiniams gali atsirasti dirbtinai patvenkus upes, teršiant vandenis nuotekomis iš buitinių ir pramoninių šaltinių. Viena iš problemų – gėlo vandens kiekio mažėjimas.
2.2.1. Tekinių eutrofikacijaTeršalams gėlas vanduo yra jautresnis, negu jūrų vanduo, nes gėlo vandens ekosistemos savivalos galimybės yra žymiai menkesnės, lyginant su jūrinėmis. Vandenims didelę žalą padaro įvairūs cheminiai junginiai, dėl kurių išnyksta dalis gyvųjų organizmų ir pasikeičia bendra rūšių sudėtis. Vandens telkiniams yra pavojingi šie biogeniniai elementai: azotas ir fosforas. Jie sukelia vandens telkiniu eutrofikaciia. Dėl to padaugėja fitoplanktoną sudarančių bakterijų ir dumblių skaičius. Šis padaugėjimas sukelia vandens “žydėjimą”, tačiau neužilgo susidariusi gyvoji medžiaga pradeda irti. Jeigu šios medžiagos kiekiai buvo dideli, tampa nebeįmanoma vandens savivala ir pasireiškia tik dalinė vandens savivala. Dažniausiai anaerobinėse sąlygose vandenyje pradeda trūkti ištirpusio deguonies ir nakties metu gali žūti vandens gyvūnai. Šie vandens telkiniai pradeda pelkėti, jie apauga pelkėms būdinga augalija. Del tokių pasikeitimų vandens telkiniai tampa nebetinkami buities reikmėms, maudymuisi bei gamybai. Kai vanduo žydi, įbridus į vandenį, jaučiamas nemalonus supuvusio kiaušinio kvapas. Antropogeninės kilmės eutrofikacija (vandens žydėjimas) ir teršalai – tai pagrindiniai procesai lemiantys upių. ežerų, vandens telkinių sistemų ir vandens kokybės blogėjimą. Didžiausią taršą sukelia buitinės-ūkinės veiklos atliekos, patenkančios į dirvožemį bei vandens telkinius. Teršalai kaupiasi dirvoje, dumble, aukštesniuose vandens augaluose ir žuvyse. Jų gyvybinės veiklos vaisiai – susidarę antriniai teršalai, kurie yra dar toksiškesni junginiai.2.2.2. Vandens tarša toksinaisEutrofikacijos žala yra ne mažesnė nei toksinių medžiagų (metalų ir jų organinių junginių). Biogeninės medžiagos (azotas ir fosforas) greitina gyvybinius vandens organizmų procesus, masinį planktono augimą, vanduo įgauna sieros organinių junginių kvapą sumažėja jo skaidrumas, padidėja spalvotumas bei pakibusių ir ištirpusių teršalų kiekis. Šitos nemalonios žmonėms savybės visiškai atitinka saprofitinių, tarp jų ir patogeninių (ligas sukeliančių), bakterijų poreikius. Jei vanduo drumstas, į vandens sluoksnius patenka mažiau ultravioletinių spindulių, o tada ilgiau gyvybingi būna enterovirusai ir kiti mikroorganizmai.2.3. Litosferos taršaLitosferoje viena iš didžiausių problemų yra dykumų plitimas ir žemės ūkiui netinkamų plotų didėjimas. Joje pasireiškia vėjo ir vandens sukelta erozija, o taip pat tarša įvairiomis medžiagomis ypač sunkiaisiais metalais. Dirvožemis yra pažeidžiamas plečiantis miestams, gyvenvietėms, statant įvairius statinius. Ekosistemoje mažėja augalų ir gyvūnų rūšių skaičius taip pat išnyksta atskiros jų populiacijos, tai sukelia miškų gaisrai, miško kirtimas ir kitos priežastys. Dėl miško kirtimo didėja atsispindėjusių nuo žemės paviršiaus saulės spindulių kiekis, o tai yra viena iš priežasčių sukeliančių šiltnamio efektą. 2.3.1. Antropogeninis poveikis dirvožemiuiGamtos veiksnys, apribojantis žemės ūkio gamybos apimtį, yra viršutinis dirvožemio sluoksnis, susidaręs per tūkstantmečius ant dalies planetos paviršiaus. Apie 11 proc. Žemės rutulio sausumos naudojama žemdirbystei ir 6 proc. -ganyklinei gyvulininkystei. Dirvožemis nuo pat žemdirbystės pradžios patyrė vis stipresnį antropogeninį poveikį. Primityvi žmogaus žemdirbystė, nemokšiška drėkinimo sistema ir ganymo būdai labai dažnai sąlygojo dirvožemio suardymą ir senovės civilizacijų žūtį. Dirvožemio degradacija ir erozija buvo beveik visur paplitęs reiškinys, tūkstantmečiais stabdęs gyventojų prieauglį. Dėl šios priežasties mažėjo augalų derlius bei buvo prarandamas humusas. Dirvožemiui kenkia įvairūs žmonių sukeliami procesai, o labiausiai erozija. Jos metu yra prarandamas derlingas dirvožemio sluoksnis.Tai gali įvykti dvejopai: dėl vėjo sukeltos erozijos, kurios metu išpuostomos divožemio dalelės. dėl vandens sukeltos erozijos, kai yra išskalaujamas dirvožemio sluoksnis. Vėjo sukelta erozija veikia apie 30 proc. sausumos ploto, o likusi dalis priskiriama vandens sukeltai erozijai. Erozija suaktyvėja ten kur nėra augalinės dangos, arba ji yra labai menka Tai ypač yra būdinga sausringo klimato zonai. Lietuvoje labiausiai paplitusi vėjo sukeliama erozija (pasireiškia Lietuvos vakarinėje dalyje, bei aukštumų šlaituose). Vėjo erozijai atsirasti reikia stipraus vėjo, sausros bei augalijos nebuvimo. Vandens sukelta erozija skirstoma į 2 tipus: gilinamoji erozija. Ji pasireiškia tuomet, kai vandens srautas išgraužia naują arba gilina seną vagą (dažniau esant dideliems nuolydžiams). Ji pasireiškia pavasarį kai būna polaidis dar esant įšalui. plokščiosios erozijos metu vanduo dažniausiai kalnų šlaituose nuteka plokštuma, nuplukdydamas kartu su savimi derlingą dirvožemio sluoksnį. Dirvožemis yra apnuoginamas iki dirvodarinių uolienų. Dirvožemio, tinkamo žemdirbystei, plotai yra prarandami plečiantis miestams gyvenvietėms, tiesiant kelius, plečiant geležinkelių tinklą, statant aerodromus, įrengiant sąvartynus. Dirvožemis patiria taršos poveikį dėl ištirpusių tirpaluose medžiagų poveikio. Ant dirvos nusėda įvairios dalelės. Toks nusėdimas vadinamas sausuoju. į dirvožemį patenka įvairūs metalai, esantys transporto išmetamosiose dujose, dirvožemis nukenčia nuo pesticidų ir trąšų pertekliaus, bei nuo radioaktyvių medžiagų. Daug teršalų patenka į dirvožemį iš pavojingų medžiagų sandėliavimo vietų. Sausringo klimato juostuose mažėja derlingi plotai (kiekvienais metais prarandamas artimai Lietuvai plotas, kuris tampa dykuma), nes galvijai suėda augalinę dangą, o taip pat dėl to kad žmonės negailestingai sunaikina sumedėjusius augalus.2.3.2. Antropogeninis poveikis miškasm ir augalijaiMiškai yra svarbiausios sausumos ekosistemos, pagrinde palaikančios biosferos stabilumą. Miškai yra vertingi pagrinde dėl to kad egzistuoja didelis medienos poreikis. Pagrindinė miškų dalis yra taigoje ir tropinio klimato zonose. Jie yra pagrindiniai biosferos aprūpintojai deguonimi, kuris pagaminamas fotosintezės proceso metu. Miškai reguliuoja vandens režimą. Dėl jų poveikio yra išvengiama stiprių potvynių tirpstant sniegui, ar liūčių metu. Ten kur iškertami miškai ypač šalia upių (aukštupiuose) dažniau pasitaiko didesni potvyniai, nes į upių vagas patenka daug vandens. Miškai mažina vandens eroziją todėl į upes patenka mažiau nešmenų. Kai upės šlaituose iškertami miškai prasideda dirvožemio erozija ir upės vaga seklėja. Tai viena iš pagrindinių potvynių priežasčių. Miškai formuoja vietos mikroklimatą (jis yra švelnesnis t.y. pastebimi mažesni temperatūros svyravimai). Dėl palankesnio mikroklimato būna didesnis derlius (augalų). Miškai teigiamai veikia žmonių sveikatą. Jie naudojami rekreacijos tikslais (poilsiui). Miškai išskiria į aplinką biologiškai aktyvias medžiagas – fitoncidus, naikinančius ligų sukėlėjus. Be medienos miškuose yra dar ir kitų išteklių -uogos, grybai, spygliuočių sakai, vaistažolės. Miško ekosistemoje yra daug rūšių, kuriose randama daug cheminių medžiagų pritaikomų medicinoje ir farmacijoje. Miške auga daugybė augalų, kuriuos galima panaudoti kaip vaistus. Miškai yra skirstomi į apsauginius ir eksploatacinius. Eksploataciniai naudojami pagrinde medienai, apsauginiai miškai naudojami miestų, teritorijų želdinimui, miškai užveisiami šalia vandens telkinių, tai daroma ir siekiant panaikinti nemalonius kvapus. Antropogeninis poveikis augalijai Miškų plotai mažėja dėl miškų kirtimo, kai nėra vykdomi atželdinimo darbai. Dėl antropogeninio poveikio miškų plotai mažėja, kai miškai yra kertami arba deginami, siekiant padidinti dirbamos žemės plotus arba plečiantis miestams. Dėl aplinkos taršos miškai patiria netiesioginį poveikį. Dėl jo mažėja miškų atsparumas kenkėjų antplūdžiams. Kartais prastėja ir medienos kokybė. Augalija patiria taršos poveikį per lapus arba spyglius, o taip pat šaknimis siurbdami iš dirvožemio maisto medžiagas. Šiais būdais į augalą patenka pavojingi cheminiai junginiai. Dažnai miškai nukenčia nuo dujinių teršalų ir rūgščių lietų, kuriems ypač jautrūs spygliuočių miškai. Dėl taršos poveikio mažėja lapų ir spyglių skaičius ir šis procesas vadinamas defoliacija. Mažėjant lapų skaičiui mažėja augalų gyvybingumas. Ant lapo nusėdę teršalai gali sukelti jų nudegimus. Lapus pasiekiantis saulės spindulių kiekis mažėja ir gali būti sutikdyta vandens išgarinimo ir CO2 sugėrimo funkcija. Didžiausią neigiamą poveikį turi tropinių girių kirtimas. Dėl šis priežasties fotosintezės proceso metu sunaudojama mažiau CO2 ir tai laikoma viena iš klimato šiltėjimo priežasčių. Tropinių girių kirtimą sukelia įvairūs socialiniai veiksniai, nes jos pagrinde auga skurdžiose šalyse. Šiuo metu tropinių girių plotai sumažėję 50% lyginant su pradiniu plotu ir tai pagrinde įvyko per 20 amžių.3. Miestų problemosMiesto gyventojų skaičius kasmet auga. Miestai iš esmės nėra ekosistemos, nes miestų aplinkoje nėra gamtinės savireguliacijos ir nevyksta medžiagų apykaita. Juose beveik nėra producentų ir iš esmės sutrikdyta reducentų veikla, o jų energetiniai poreikiai yra tenkinami antropogeninės veiklos energija. Tad miestai, su vis didėjančiu gyventojų skaičiumi, besiplečiančia pramone, sukelia vis daugiau problemų ne tik visai aplinkai, tačiau ir žmonių, gyvenančių juose, sveikatai.Pagrindinės miestų problemos:• Miestų aplinkoje susidaro didžiuliai atliekų ir nuotekų kiekiai, svarbi nuotekų valymo problema • Buitinių ir pramoninių atliekų kiekio didėjimas, bei nepakankama jų apsauga ir iš lėto didėjantis radiacinis fonas sukelia neigiamus fiziologinius pokyčius žmogaus organizme• Miestuose yra sutrikdyta cheminių elementų apykaita,čia gali būti užregistruoti padidinti kelių elementų kiekiai pvz:švinu,variu,nikeliu,cinku. • Miesto teritorijoje esantis dirvožemis yra užterštas, ypač sunkiaisiais metalais. • Miestuose sumažėjęs atmosferos skaidrumas ir dėl to žemės paviršių pasiekia 10% sumažėjęs saulės spindulių kiekis.Taip pat 30% sumažėjęs ultravioletinių spindulių kiekis. • Miestuose yra aukštesnė oro temperatūra,ypač šaltuoju metų laiku, taip pat plonesnė sniego danga bei mažesnis saulėtų valandų skaičius ir yra registruojamas padidintas kritulių kiekis. Miestuose yra mažesnis dienų su minusinė temperatūra skaičius• Stambiuose miestuose pasitaiko fotocheminio smogo atvejų ir registruojama temperatūrinė inversija..• Čia yra stebima pažeista vandens apytaka, nes beveik visas kritulių vanduo patenka į paviršinį nuotėkį. Miestų teritorijoje esančios upės ir kiti vandens telkiniai yra pakankamai pažeisti. • Miestai yra bene vienintelė aplinka, kurioje žmonės kenčia nuo padidinto triukšmo,radiacinio fono, o taip pat įvairių elektromagnetinių spinduliuočių, kurias sukelia elektromagnetiniai laukai.Kadangi dauguma šių miestų problemų (oro, vandens tarša) sutampa su pagrindinėmis ekologinėmis problemomis, šiame poskyryje jų smulkiau jau neaptarinėsime, o aptarsime tik miestams daugiausia būdingas triukšmo ir vibracijos problemas, o atliekų problema bus aptariama atskirame skyriuje.3.1. TriukšmasPlečiantis pramonei, augant miestams, gausėjant transportui, vis labiau plečiasi ir akustinio diskomforto zonos. Žmones nuolat veikia mašinų, įrenginių, prietaisų ir pan. triukšmas. Automobilių transportas yra pagrindinis triukšmo šaltinis miestuose. Labiausiai triukšmingi yra sunkvežimiai, autobusai, sportiniai automobiliai ir motociklai. Sunkvežimis važiuodamas beveik 90 km/h greičiu sukelia du kartus didesnį triukšmą negu lengvųjų mašinų srautas. Nustatyta, kad dalyje Kauno ir Vilniaus butų triukšmo lygis viršyja leistiną- 43-50 dB. Žmogus dirbdamas triukšmingoje aplinkoje išnaudoja daugiau energijos (ypač jei reikia atlikti įtempto dėmesio reikalaujančius darbus), greičiau pavargsta, suserga triukšmalige. Triukšmas mažina jo darbingumą darbo našumą, atidumą, didina traumų tikimybę. Triukšmo poveikis priklauso nuo garso stiprumo, dažnio ir veikimo trukmės. Taigi triukšmas yra visuotinė, apimanti visas žmogaus gyvenimo ir darbo sritis problema. Triukšmu vadinami skirtingi slėgio ir dažnio (16 – 2000 Hz) atsitiktiniai, netvarkingi garsai. Juos skleidžia virpantys kietieji arba dujiniai kūnai. Pagal šaltinio rūšį triukšmas skirstomas į: mechaninį, atsirandantį judant įvairių mašinų detalėms arba mazgams; smūginį, kurį skleidžia tam tikri technologiniai procesai; aerodinaminį, atsirandantį judant dujų arba oro srovėms dideliu greičiu; sprogimo impulsinį, atsirandantį dirbant vidaus degimo varikliams ir kt. Triukšmo poveikį organizmui neretai sustiprina kiti žalingi veiksniai – nepalankus mikroklimatas, toksiškos medžiagos, ultragarsas, virpesiai. Triukšmas blogai veikia visą organizmą, bet labiausiai – klausos analizatorių, centrinę nervų bei širdies kraujagyslių sistemas. Mokslininkų tyrimais nustatyta, kad dideniam kaip 10 dB triukšmui padidėjus vos 1 dB, darbo našumas krenta 1%, o jei darbo aplinkoje triukšmas didesnis negu negu 80 dB – net 2 %. Triukšmo neigiamas poveikis šalinamas kuriant ir naudojant netriukšmingą techniką, vartojant kolektyvines apsaugos nuo triukšmo priemones3.2. VibracijaTechnikoje virpesiais priimta vadinti periodiškai pasikartojančius svyravimus. Pagal kilmę skirstomi į: mechaninius (mašinų virpesiai), akustinius (oro slėgio virpesiai), elektromechaninius (telefono membranos virpesiai), elektromagnetinius (kintamoji srovė). Būna periodiniai (kai kintamųjų dydžių vertės kinta vienodais laiko tarpais) ir neperiodiniai, slopinamieji ir neslopinamieji. Virpesiai – tai kietų kūnų virpėjimas, dažnesnis negu 1 Hz. Su virpesiais susiję daugelis technologinių procesų. Virpesius generuoja įvairūs pneumatiniai instrumentai, rankiniai prietaisai (elektriniai grąžtai, kūjai, plaktukai), žemės ūkio technika, transporto priemonės. Virpesiai veikia technologinių procesų, produkcijos kokybę, mechanizmų tikslumą, darbo našumą, dėl jų atsiranda medžiagų nuovargio reiškinių: suyra mašinų ir įrenginių detalės, pastatų konstrukcijos, įvyksta avarijos. Žmogaus organizmą virpesiai veikiajam liečiantis su virpančiu kūnu, o jaučiami per odos, raumenų ir vidaus organų receptorius. Žalingą virpesių poveikį dar labiau sustiprina šaltis, drėgmė, priverstinė kūno padėtis, triukšmas. Virpesiai skirstomi į vietinius ir bendruosius. Vietiniai virpesiai veikia žmones per rankas, laikančias įrankį (pvz.: pneumatinį plaktuką arba elektrinį plaktuką). Visos darbo vietos virpesiai vadinami bendraisiais. Juos nuolat jaučia verpimo, audimo cechuose dirbantys žmonės, variklių bandytojai, traktorininkai, vairuotojai ir kt. Tokie virpesiai veikia organizmą per kojas (jei dirbama stovint) arba per dubenį (sėdint) ir gali pažeisti centrinę nervų sistemą, vestibulinį aparatą, sutrikdyti vidaus sekrecijų liaukų veiklą.4. Alternatyvūs energijos šaltiniai
Šiais laikais, kai visame pasaulyje elektros energijos poreikis vis didėja, o tradiciniai jos gavimo būdai vis labiau kenkia gamtai, labai svarbūs tampa alternatyvieji energijos šaltiniai. Dabartinės tradicinės elektrinės toli gražu nėra tobulos. Šiluminės elektrinės pagrįstos kuro deginimu. Visų pirma, tai labai kenkia gamtai, visų antra, toks kuras nėra nemokamas ir begalinis. Nafta ar mediena kažkada gali baigtis, jei jos netausosime. Nors atominių elektrinių statoma vis daugiau, tačiau jos taip pat turi savų trūkumų. Visų pirma, jų labai statyba brangi, kyla daug problemų dėl atliekų šalinimo, be to, jų saugumas nėra lygus 100%, avarijų padariniai ir pasaulyje vis labai plintantis terorizmas verčia abejoti ar apsimoka taip išgauti energiją. Dėl visų šitų priežasčių atsiranda alternatyvių energijos šaltinių poreikis. Jų pagrindą sudaro atsinaujinantys energijos šaltiniai, t.y. tokie, kurie niekada nesibaigia ir yra praktiškai nemokami: Saulės energija, vėjo energija, potvynių energija, upių energija ir t.t. Tereikia šiuos šaltinius “pažaboti”. Kaip žinome, energija iš niekur neatsiranda ir niekur nedingsta, taigi kas tie “nesibaigiantys ir nemokami” energijos šaltiniai? Pagal energijos kilmę šaltinius galime klasifikuoti taip: Saulė, Žemės geoterminė energija, gravitacinė energija.
Atsinaujinantys energijos šaltiniai yra labai svarbūs, kadangi dažniausiai jie yra daug švaresni už tradicinį kurą, kuris ne tik kad nėra ekologiškas, bet dar ir kažkada baigsis. Tokių šaltinių gaminama elektros energijos kaina nepriklauso nuo tarptautinės ekonominės situacijos ar vyriausybės nutarimų, nes nei upės tėkmė, nei Saulės aktyvumas nuo to nepriklauso. 4.1. Saulės energijaIš pradžių buvo sugalvota naudoti Saulės energiją tik šildymui. Šveicarų mokslininkas H.Soseras (Horace de Saussure) pagamino pirmą terminį Saulės kolektorių 1767 metais, kuris buvo panaudotas vandens šildymui ir maisto gaminimui. Dabartinė šilumos siurblio sistema (žr. 1 pav.) veikia pagal tokį principą: energija iš šilumos šaltinio (dėl Saulės įkaitusios Žemės) pernešama šilumnešiu (antifrizu) į šilumos siurblį, kur ji paverčiama šaltnešiu, galinčiu sugerti ir išskirti šilumą. Didindamas slėgį, šilumos siurblys didina šaltnešio temperatūrą, o pastarasis perduoda šilumą į pastato šildymo arba karšto vandens sistemas. Žemėje vamzdis pripildomas antifrizo, kuris iš aplinkos sugeria šilumos energiją. Žemės temperatūra gali būti palyginus žema, tačiau, net jei ji nukrenta žemiau nulio, aplinkui vis dar yra energijos, kurią galima surinkti. Be abejo, Žemę įkaitina ne kas kitas, o Saulė.Šilumos siurblį galima panaudoti ir elektrai gaminti, tada prireiks dar garo turbinos. Beje, tokių garo turbinų efektyvumas pakankamai didelis – 30-50%, o tai yra daugiau negu Saulės baterijų.
1.Pav.
Saulės elementams teorinį pagrindą davė prancūzų fizikas E.Bekerelis (Edmund Becquerel), kuris 1839 metais suprato, kad šviesos energiją galima paversti elektros energija. Apie 1880 metus buvo sukurti fotoelementai iš seleno, kurių naudingumo koeficientas vos 1-2%, tačiau vis dar nebuvo suprantama pati reiškinio esmė. Tik XX amžiaus pradžioje A.Einšteinas (Albert Einstein) paaiškino fotoefektą. Tuo ir remiamasi Saulės elementuose, kur Saulės energija tiesiogiai verčiama elektros energiją. Šie elementai dabar naudojami daug kur: pradedant kalkuliatoriais, baigiant jūrose esančiose bujose. Saulės elementų technologijos tobulėjo negreitai, apie 1950 metus buvo pasiektas vos 4% naudingumo koeficientas. Technologijoms tobulėti labai padėjo kosmoso tyrinėjimo programos, nes Saulės elementai ypatingai gerai tinka naudojimui kosmose – jie yra lengvi, niekada nenusėda, be to, generuoja elektros daugiau negu reikia. Šiandieniniai fotoelementai yra gaminami iš silicio, antro labiausiai Žemėje paplitusio elemento, tačiau ateityje juos numatoma gaminti iš GaAs, GaSb, CdTe ir kt. Didžiosios valstybės skiria nemažus pinigus tyrimams. Net ir Lietuvoje tiriamas galis arsenidas, pasiekti šiokie tokie rezultatai. Prognozuojama, kad jau greitu laiku bus gaminami Saulės elementai iš GaAs bei GaSb, kurių naudingumo koeficientas siektų 35%, o tai jau yra nemažai. Šiuo metu problema yra tame, kad sunku sukurti pakankamai didelius elementus(žr. pav. 2).
Pav. 2Saulės elementų pranašumai yra tokie:• Saulės elementai neteršia gamtos (neskaitant jų gamybos).• Neturi judančių dalių, kurios galėtų sulūžti, todėl reikalauja mažai priežiūros.• Patikimai dirba 20-30 metų, o palaikymo sąnaudos labai mažos.• Nereikia didelių instaliacijų, kaip sakykim, hidroelektrinei ar vėjo jėgainei, sumontuoti galima greitai ir lengvai, naudoti atokiose vietovėse.• Veikia saugiai ir tyliai. • Lengva padidinti generuojamos energijos kiekį tiesiog padidinus plotą. • Negadino gamtovaizdžio, nes yra gana maži.
Nors Saulės elementus naudoti praktiškiau atokiose vietovėse, tačiau net ir tankiai apgyvendintose vietose juos naudoti apsimoka, nes vidutinis namas turi daugiau nei reikia stogo ploto, kad užtektų elektros savo poreikiams patenkinti. Galima papildomai naudoti akumuliatorius arba prisijungti prie elektros tinklų. Prisijungus prie tinklų dieną naudojama elektra iš Saulės elementų, o perteklių paima elektros tinklai. Naktį vyksta atvirkščias procesas, taip galima sutaupyti pinigų. Pagrindiniai Saulės elementų trūkumai: • Gaunamas Saulės šviesos kiekis ne visa laiką pakankamas iškyla klausimas, kaip ta energiją būtų galima akumuliuoti.• Įrangos kaina.• Lietuvoje Saulės elementai visai nėra paplitę, tačiau iš tikrųjų be reikalo. Lietuvos teritorija apima 65 200 km2 plotą. Įvairiose Lietuvos vietovėse per metus į horizontalaus paviršiaus kvadratinį metrą patenka nuo 926 kWh/m2 metus (Biržuose) iki 1042 kWh/m2 metus (Nidoje) Saulės spindulinės energijos. Vidutiniškai Lietuvoje ši krintanti energija sudaro ~1000 kWh/m2 į metus. Esant Saulės elementų efektyvumui 15%, iš jėgainių, įrengtų ant stogų, kurių plotas 150 m2 galima gauti 2250 kWh/metus. Krintanti į žemės paviršių Saulės spindulinė energija kinta priklausomai nuo metų laikų, paros laiko ir meteorologinių sąlygų. Taip, energija krintanti lapkričio, gruodžio, sausio mėnesiais sudaro tik 10% energijos, krintančios gegužį, birželį, liepą. Naktį energija artima nuliui, stipriai apniūkusią dieną – sudaro tik kelis procentus nuo giedrą dieną krintančios energijos. Fotoelektrinė Saulės energija, kaip vienintelis nuolatinis energijos šaltinis gali būti panaudojama tik turint galimybę ją akumuliuoti, tokiu būdu perdengiant energijos nepakankamumą, sukeltą sezoninių, paros ir meteorologinių kitimų. Šiuo metu naudojami trys akumuliavimo būdai: elektros akumuliatoriuose, vandens akumuliaciniuose baseinuose, jungiantis prie valstybinio elektros tinklo per reversinius skaitiklius. Perspektyvus kompensacijos būdas – jungimas su vėjo jėgaine. Esama atvejų, kai akumuliacija nereikalinga (pvz., tiltų, požeminių įrengimų katodinė apsauga). Dabar Lietuvoje fotoelektrinių jėgainių nėra. Nepaisant to, kad fotoelektos potencialas nepalyginamai didesnis už kitų atsinaujinančių energijos rūšių potencialą kartu sudėjus, kad ji yra ekologiškiausia, jos plėtrą stabdo didžiausia instaliuoto vato kaina, kuri kol kas keletą kartų viršija įprastinės elektros energijos kainą. Šį rodiklį galima pagerinti dviem būdais: didinti Saulės elementų efektyvumą, iš to paties ploto gaunant didesnį elektros energijos kiekį ir mažinant elemento kainą. Šiuo metu 1W galingumo Saulės elemento kaina yra ~8 –12 Lt, 1W instaliuota galia Saulės jėgainėje siekia 20 – 40 Lt. Šiandien fotoelektra yra keletą kartų brangesnė, nei atominės ar šiluminių elektrinių gaminama elektra. Tačiau, senkant iškasamojo kuro ištekliams, pastaroji brangs. Perėjimas prie atsinaujinančios energetikos reikalaus kardinalių pokyčių tiek energetikoje, tiek pramonėje, tiek buityje. Todėl, jeigu nenorima prarasti turimo mokslinio, technologinio bei gamybinio potencialo, galinčio kurti naujas darbo vietas, tam Lietuva turi ruoštis jau šiandien.
4.2. Vėjo energija
Kaip buvo paminėta anksčiau, vėjo atsiradimo priežastis yra Saulė. Vėjas atsiranda dėl skirtingo Žemės paviršiaus įšilimo. Ši energija gali būti naudojama gaminti elektrai, tačiau reikalauja plataus išdėstymo ant Žemės paviršiaus, jei norima pagaminti pakankamai energijos. Iš tikrųjų, vėjo energija buvo panaudojama jau nuo labai senų laikų. Plaukiodami žmonės laivais naudojo bures kurias būtent ir stumdavo vėjas, taip pat buvo naudojami ir vėjo malūnai. Pirmoji didesnė vėjo jėgainė buvo pastatyta JAV 1888 metais, ji buvo 12 kW galingumo(žr. Pav.3).
Pav. 3Svarbu suprasti, kad vėjo jėgainės užima daug ploto, vienas nuo kito malūnai gali stovėti ne arčiau kaip per 50 m ir tai, beje, didžiausias šio energijos gavimo minusas.Nors vėjo turbinos ekologiškos, gamina pakankamai daug elektros, tačiau turi ir nemažai trūkumų: • Ne visur jas naudoti apsimoka, nes ne visur vėjo intensyvumas yra vienodas.• Naudojama daug judančių dalių, todėl jėgainės įrengiamos ten, kur jas patogu prižiūrėti.• Dėl judančių dalių, jų tarnavimo laikas neilgas, o palaikymo sąnaudos gana didelės.• Labai gadina peizažą ir užstoja Saulę.• Jas labai apgadina audros.• Jos kelia triukšmą.Vis dėlto siekiant pagerinti gamtosaugines sąlygas, Vakarų Europos šalyse (Danija, Vokietija, Olandija ir t.t.) plačiai naudojama vėjo energija (žr. 8 pav.). Šiuolaikinėse jėgainėse vėjo energija verčiama į elektros energiją, kuri naudojama buityje, o perteklius atiduodamas į tinklą. UAB “Vėjas” 1991 metais suprojektavo pirmąją vėjo jėgainę Lietuvoje, kuri buvo pastatyta Prienų rajone. Buvo suprojektuotos kelios 60 kW galios jėgainės, viena iš jų pastatyta Kaune. Klaipėdos universitete buvo suprojektuota 10 kW galios vėjo jėgainė, kuri pastatyta Klaipėdos rajone. Visų šių suprojektuotų ir pastatytų vėjo jėgainių darbas nebuvo sėkmingas. Iškilo visa eilė techninių problemų dėl vėjo jėgainių efektyvumo, jų darbo patikimumo ir t.t. Šių problemų sprendimui buvo būtini vėjo energijos klimatiniai tyrimai, žinios apie vėjo energijos pasiskirstymą priklausomai nuo vėjo greičių profilių ir kt. Šie uždaviniai sėkmingai sprendžiami Danijoje, Vokietijoje, Austrijoje ir kitose šalyse. Lietuvoje, įsisavinant vėjo energiją, jau atliktas pirminis vėjo energijos išteklių įvertinimas, naudojant meteorologinių stočių daugiamečius duomenis, sudarytos jų skaičiavimo metodikos. Jo būtinos, nes reikia tinkamai parinkti vėjo jėgainių agregatus, sudaryti jų darbo grafiką, prognozuoti energijos išdirbį, nustatyti ekonominius rodiklius. Taip pat būtina ištyrinėti vėjo parametrų kitimą, gūsių susidarymą, vėjo greičio profilius, atsižvelgiat į žemės paviršiaus šiurkštumą ir teritorijos užstatymo laipsnį, bei vėjo srautų susidarymą už gamtinių ir urbanistinių kliūčių(žr. Pav. 4).
Pav. 4Lietuvos energetikos instituto ir meteorologinių stočių vėjo greičio matavimo rezultatai rodo, kad tinkamiausias didelės galios (keleto šimtų kW) šiuolaikinių vėjo jėgainių statybai yra 5-10 km pločio Lietuvos pajūrio ruožas, kuriame vidutinis vėjo greitis jau dešimties metrų aukštyje nuo žemės paviršiaus yra 5-6 m/s (didėjant aukščiui vėjo greitis didėja). Deja, kitoje Lietuvos teritorijoje vidutinis vėjo greitis daug mažesnis, vos 3-4,5 m/s, todėl čia tikslinga statyti tik nedidelės galios (keleto dešimčių kW) vėjo jėgaines, kurių indėlis į elektros energijos gamybą Lietuvoje būtų nedidelis. Vidutiniškai vėjo jėgainės elektros gamybos kaina pajūrio regione svyruoja nuo 13 iki 20 ct/kWh. Vėjo jėgainės gali dirbti autonominiu režimu arba įjungiamos į bendrą regiono arba valstybės elektros tiekimo sistemą. Apie 90% visų pasaulyje veikiančių vėjo jėgainių yra įjungtos į šias sistemas. Parenkant statybos aikštelę, būtina įvertinti regiono elektros tiekimo tinklų struktūrą, nes įjungti vėjo jėgaines į bendrą šalies elektros tiekimo sistemą labai brangu. Įvairiose šalyse vis daugiau vėjo jėgainių statoma jūros pakrantėje arba jūroje. Neužimami brangūs pajūrio žemės plotai, o vėjo greitis virš vandens yra didesnis ir mažiau pulsuojantis negu sausumoje. Dėl to galima statyti žemesnes vėjo jėgaines, pailgėja ir jų tarnavimo laikas. Tačiau beveik visas Lietuvos pajūris yra poilsio zona, Kuršių neriją kerta paukščių migracijos keliai, tad artimiausiais dešimtmečiais didelės galios vėjų jėgainių bus įmanoma pastatyti tik kelias dešimtis, o ateityje – maždaug 150, kurios per metus galėtų pagaminti apie 0,15 TWh elektros energijos. Šiuo metu netoli Būtingės naftos terminalo, 1 km nuo jūros kranto ir už kelių šimtų metrų nuo galingos elektros pastotės jau yra parinkta aikštelė šešių 600 kW galios vėjo jėgainių statybai. Per artimiausius 10 metų, t.y. iki 2010 metų, gali būti pastatyta 30 vėjo jėgainių. Vėjo jėgainių statybą riboja ne tik palyginti maža elektros energijos kaina Lietuvoje, bet ir laisvų žemės plotų trūkumas, ir elektros tinklų galia pajūrio zonoje. Didėjant elektros energijos kainai, atsiras vis daugiau firmų, norinčių statyti vėjo jėgaines, todėl nuo 2010 iki 2020 metų vėjo jėgainių gali padvigubėti. Dauguma vėjo jėgainių komponentų gali būti sėkmingai gaminami Lietuvoje. Tačiau gamybos pradžiai reikalingos didžiulės investicijos ir kelios dešimtys aukštos kvalifikacijos darbuotojų. Tyrimai rodo, kad vėjo energijos panaudojimas mūsų šalyje galimas ir ekonomiškai pateisinamas. Tačiau paminėtų problemų sprendimui būtini fundamentalūs tyrimai, užtikrinantys vėjo jėgainių efektyvų darbą ir aptekamų konstrukcijų patikimumą. Vakarų Europoje, o taip pat ir mūsų šalyje prieš pradedant statyti vėjo jėgaines, privaloma ne mažiau kaip 6-12 mėnesių laikotarpyje duotame regione atlikti vėjo energijos parametrų matavimus su tam tikslui skirta aparatūra.
4.3. Žemės geoterminė energija
Žemės geoterminė energija – viena iš atsinaujinančios energijos rūšių, kuri jau įsisavinta Lietuvoje iš negiliai (iki 100 m) slūgsančių vandeningų horizontų Vilniuje ir Klaipėdoje (instaliuotas galingumas 0,114 MWt). Geoterminės energijos šaltinis yra Žemės gelmėse ir pastoviai atnaujinamas radioaktyviųjų elementų (urano, radžio, torio ir kt.) skilimo energija bei mantijos šiluma iš vidaus ir Saulės energija iš viršaus. Klaipėdos geoterminė jėgainė yra pirmoji Baltijos šalyse parodomoji geoterminė jėgainė. Projektui parengti ir įgyvendinti buvo suteikta finansinė parama iš įvairių tarptautinių fondų. Klaipėdos geoterminė jėgainės projektas apima 700 m3/h, 38oC vandens cirkuliaciją iš ~ 1100 metrų gylio per uždarą geoterminę kilpą. Buvo įrengti du paėmimo gręžiniai ir vienas grąžinimo gręžinys. Absorbciniuose šilumos siurbliuose geoterminis 38oC vanduo pašildomas iki 70oC, ir tiekiamas į Klaipėdos miesto šilumos tinklus.Žemės energijos panaudojimas yra labai įvairus – gali tenkinti centralizuotų ir pavienių vartotojų poreikius, suteikti jiems komfortą ir nekenkia aplinkai. Žemės energiją galima paversti šiluma arba elektra, rasti būdų kompleksiškam hidrosferos išteklių pritaikymui, ypač gydymo, poilsio ir sveikatos profilaktikos srityje, žemės ūkyje, pramonėje, kelių, lėktuvų nusileidimo takų sniego – ledo tirpinimui ir kitur.
Žemės energijos išteklių išgavimas susijęs su: • karštomis sausomis uolienomis;• karštu požeminiu vandeniu (žr. pav. 5);• žemos temperatūros požeminiu ir gruntiniu vandeniu;• gruntu (dirvožemiu).Pav. 5Dėl radioaktyviųjų elementų skilimo kai kuriose Žemės vietose susidaręs geoterminis gradientas (temperatūros didėjimas priklausomai nuo gylio), yra labai aukštas, kad galima būtų gaminti elektros energiją. Tačiau šį energijos gavimo būdą apriboja nemažai techninių problemų. Kai kuriose vietose labai arti Žemės paviršiaus yra karštos lavos, kurią taip pat galima panaudoti, tačiau mokslininkai baiminasi, kad lavos atšaldymas gali sukelti Žemės drebėjimus. Dėl kasmetinio Žemės paviršiaus įkaitimo atsiradusią energiją panaudoti lengviau. Tokia energijos rūšis galėtų būti naudojama, kad palaikyti namuose norimą temperatūrą: vasarą vėsinti, žiemą – šildyti. Tačiau šis būdas nelabai gali būti naudojamas elektrai gaminti. Žematemperatūrinę Žemės šilumą galima naudoti, taikant šilumos siurblius: šaltinis – šilumokaitis – šilumos siurblys – vartotojas. Aukštatemperatūrinę Žemės šilumą galima naudoti per šilumokaičius tiesiogiai: šaltinis – šilumokaitis – vartotojas. Geoterminę elektros energiją galima gauti iš karštų sausų uolienų, slūgsančių Vakarų Lietuvoje 2,5-4,5 km gylyje, kurių temperatūra turėtų būti 100-145ºC(kaip ir jau ir pradėta daryti). Geoterminę elektros energiją taip pat galima gauti ir pritaikant jau minėtus šilumos siurblius.
4.4. Hidroenergija. Upių tekėjimo energija
Upių tekmės energija panaudojama ganai seniai ir jos plačiau čia nenagrinėsime. Apsiribosime tuo, kad jos turi trūkumų: užtvankų kiekis yra ribotas, trukdo plaukti laivams, trukdo žuvims, be to, jos nėra ypatingai ekologiškos. Energiją iš kylančio-slūgstančio vandens galima panaudoti, pastačius užtvankas. Deja, jos nėra labai ekologiškos. Be to, buvo paskaičiuota, kad vandens aukščio pokytis nėra toks jau didelis, kad apsimokėtų jį išnaudoti, turint omeny brangiai kainuojančias užtvankas. Be abejo, galima hidroenergiją išgauti ir nestatant užtvankų, tiesiog statyti turbinas prie tekančio vandens. Ir nors tai būtų daug ekologiškiau, jų naudingumo koeficientas yra daug mažesnis už tų sistemų, kurios naudoja užtvankas. Išvados:Šiame darbe plačiau buvo aptarti tik pagrindiniai atsinaujinantys energijos šaltiniai: Saulės elementai, vėjo jėgainės bei geoterminė Žemės energija. Iš tikrųjų, egzistuoja ir kitų atsinaujinančių energijos šaltinių. Biomasės energiją taip pat galėtume priskirti prie atsinaujinančios, tačiau medžiai ir augalai per lėtai užauga, kad ši energija būtų begalinė. Prie beveik atsinaujinančių energijos šaltinių galime priskirti ir kuro elementus, kuriuose deginamas vandenilis, o šios reakcijos rezultatas yra tik vanduo, taigi jis būtų absoliučiai ekologiškas. Vandenilis yra Visatoje labiausiai paplitęs elementas. Tačiau vandenilį sunku sandėliuoti, jo suskystinimas yra gana brangus, o vandenilio gamyba apskritai yra labai sudėtinga ir brangi. Teoriškai egzistuoja ir tokie atsinaujinantys energijos šaltiniai, kurie remiasi vandens bangų energija, slėgio pokyčiu atmosferoje, branduoline sinteze, vandenynų šilumine energija (vanduo skirtingame gylyje yra skirtingos temperatūros).
5. Atliekų problema
Viena svarbiausių aplinkosaugos problemų, atsiradusi vos įsikūrus pirmosioms gyvenvietėms ir tapusi ypač aktuali mūsų šimtmetyje. Daug jų susidaro iš maisto, miško, metalų apdirbimo, chemijos, žemės ūkio šakose, buityje ir kitur. Jos būna kieto, skysto ir dujinio pavidalo. Atliekos teršia aplinką, užima daug vietos, dalis jų yra pavojingos aplinkai. Daugelių šalių atliekos išmetamos į dirvožemį, vandenį, orą, laidojamos žemės gelmėse, vandenynuose, tačiau taip sudaromi nauji taršos židiniai. Atliekų tvarkymo sistema apima jų apskaitą, surinkimą, saugojimą, pervežimą, kenksmingumo šalinimą bei deponavimą. Jų tvarkymas reikalauja daug lėšų, tačiau žiūrint į tolimesnę ateitį pigiau tvarkyti atliekas šiandien, negu ateityje likviduoti taršos padarinius.Mes turime daugybę daiktų, kuriuos anksčiau ar vėliau tenka išmesti. Tai – perskaitytas laikraštis, sudėvėtas megztinis, po remonto užsilikę dažai ar perplėštas polietileno maišelis. Namuose susikaupia vis daugiau pakuočių atliekų: parduotuvėje mus viliojęs prašmatnus prekės rūbas labai greitai tampa nereikalingas. Didžioji atliekų dalis, deja, keliauja į sąvartynus. Lietuvoje yra daugiau nei 800 sąvartynų, iš jų dar apie 300 eksploatuojami. Į sąvartynus kasmet išvežama maždaug 3mln. tonų įvairių atliekų, beveik pusė jų- nerūšiuotos namų ūkio atliekos. Sąvartyne atliekos ilgai išlieka nesuirusios: • Popierius – 2 metus• Konservų dėžutės – 90 metų• Plastiko pakuotės – nuo 80 iki 200 metų• Stiklo tara – 900 metų.
5.1. Atliekų perdirbimas
Svarbiausia priemonė komunalinių atliekų kiekiui mažinti yra jų antrinis panaudojimas. Antrinių žaliavų perdirbimas Lietuvoje didėja, nes perdirbama vis daugiau popieriaus ir kartono. Stiklo ir plastmasės atliekų perdirbimo apimtys nesikeičia. Išnaudojamos ne visos populiariausių antrinių žaliavų (popieriaus, stiklo, kai kurių plastmasių) perdirbimo galimybės. Į sąvartynus kartu su komunalinėmis atliekomis vis dar išvežama nemažas kiekis potencialių antrinių žaliavų.Mokslininkai apskaičiavo, kad, perdirbus vieną toną aliuminio atliekų, sutaupomos 4 tonos boksitų ir 700 kg naftos, o tai reiškia, kad į atmosferą neišmetama 35 kg aliuminio fluorido, daug kitų toksiškų medžiagų, nesusidaro suodžių ir pelenų. Iš 1,5 mln. t buitinių atliekų, išvežamų per metus į mūsų sąvartynu, galima būtų surinkti ir perdirbti apie 300 tūkst. t popieriaus ir kartono, 60 tūkst. t stiklo, 37 tūkst. t plastmasės ir metalo atliekų.
Kartoninių pakuočių perdirbimas:Labiausiai įprastas būdas perdirbti naudotas kartonines gėrimų pakuotes yra popieriaus fabrikuose, atskiriant medienos masę. Kiekvienas popieriaus fabrikas turi medienos masės atskyrimo įrangą, kuri panaši į didelį virtuvinį mikserį. Jame dėl didelės trinties ir hidraulinių jėgų nuo sušlapintų pakuočių atsiskiria polietilenas. Tokiu būdu medienos masė atskiriama iš gamybos atliekų bei naudotų popieriaus produktų, ir popieriaus fabrikas gali panaudoti ją naujo popieriaus gamyboje. Stiprus, kartoninių pakuočių gamyboje mažai suardytas panaudotas pluoštas yra aukštos kokybės. Tai svarbu perdirbant didelius popieriaus ir kartono kiekius, nes bendra perdirbto popieriaus ir kartono kokybė vis mažėja. Iš antrinio medienos pluošto gali būti gaminamas rašomasis popierius, kartoninės dėžutės, popieriaus rulonų šerdys, buitinės servetėlės, raštinės reikmenys, tualetinis popierius, kiaušinių dėžutės ir t.t. Ant perdirbto popieriaus spausdinami laikraščiai. Aliuminis ir polietilenas gali būti naudojami kaip kuras, žaliavinė medžiaga naujų plastikų gamyboje, priedas cemento gamyboje, taip pat žaliava naujo aliuminio gamyboje.
Plastikų perdirbimas:Perdirbant plastikus pagal vieną iš plačiausiai taikomų plastiko perdirbimo technologijų, įvairūs maisto indeliai, buteliai, maišiukai yra išplaunami ir susmulkinami. Jei atliekose yra pakuočių su ploviklių atliekomis, apsieinama be papildomų chemikalų. Šitoks susumulkintas ir išplautas mišinys yra toliau plaunamas vonelėje, kurioje poplipropileno(PP) gabaliukai išplaukia, nes jų tankis yra mažesnis už 1. Visos kitos medžiagos kaip polistirolas (PS), polietilentereftalatas PET, polivinilchloridas (PVC), kurių tankis daugiau už 1, nusėda. Likęs mišinys yra dar kartą dedamas į vandenį, įmaišoma druskos siekiant pakeisti medžiagų tankį. Šįkart atskiriama PS masė, kuri yra lengvesnė nei PET ir PVC. Gauta PP masė gali būti naudojama gamyboje, iš jos gaminami rūbų pakabos, žaislai, įvairūs plastikiniai vamzdžiai ir kt. Organinių atliekų kompostavimas:Virtuvės atliekos, sodo ir daržo augalų liekanos, pjuvenos, mėšlas kraunami į krūvas, dėžes ar duobes. Komposto krūva uždengiama medžių lapais, žole, apipilama durpėmis ar žemėmis. Joje gali būti apgyvendinami specialūs kompostiniai sliekai. Komposte besiveisiantys sliekai, bakterijos, pelėsiniai grybai skaido organines medžiagas, paversdami jas kompostu. Tinkamai aeruojamas (perkasant, pučiant orą) ir drėkinamas kompostas gali susidaryti gana greitai. Jis yra vertinga organinė trąša. Pavojingų atliekų sąvartynai:Viena svarbiausių problemų mūsų šalyje – tai pavojingų atliekų perdirbimas ir deponavimas. Lietuvoje dar nėra nė vieno pavojingų atliekų sąvartyno, todėl tokios atliekos paprastai kaupiamos ir laikomos pačiose įmonėse, o dalis jų patenka ir į buitinių atliekų sąvartynus. Remiantis atliktais skaičiavimais, Lietuvai užtektų vieno tinkamai įrengto pavojingų atliekų sąvartyno, kurio vieta geografiniu požiūriu būtų geriausia Kaišiadorių, Kauno, Jonavos rajonų zonoje, tik svarbu tinkamai įvertinti pasirenkamos vietos geologinę ir hidrologinę situaciją.Gumos gaminių utilizavimas:Visame pasaulyje labai sparčiai vystosi pramonė ir transportas. Produkcijos augimo pasėkoje susidaro daug neirstančių atliekų, kurios ilgam užteršia aplinką. Viena iš tokių atliekų yra panaudotos padangos. Augimo greitis tiesiogiai priklauso nuo automobilizacijos lygio ir daugelyje šalių panaudotų padangų utilizavimo problema nėra išspręsta. Pasaulyje yra sukaupti labai dideli panaudotų padangų kiekiai. Vien tik per keletą pastarųjų metų Europos Sąjungos šalyse susikaupė apie du milijonai metrinių tonų panaudotų padangų. Tokia pati panaudotų padangų problema yra ir Lietuvoje, nes automobilių skaičius siekia apie 1.3 milijono. Lietuvos Respublikos vyriausybė apribojo panaudotų padangų importą, tačiau jis toliau auga ir panaudotų padangų problema egzistuoja. Automobilių padangos yra vienas iš pagrindinių gumos pramonės produktų. Guma ir jos gaminiai susideda iš natūralaus bei sintetinio kaučiuko, gamtinių ir sintetinių dervų, antioksidantų, greitiklių, sieros, suodžių, įvairiausių mineralinių medžiagų ir specialių priedų. Jiems keliami įvairūs reikalavimai: turi būti atsparūs šalčiui ir karščiui, giliam vakuumui bei dideliam atmosferos spaudimui, chemiškai aktyvioms dujoms, skysčiams, branduoliniam ir ultravioletiniam spinduliavimui, statinėms bei dinaminėms apkrovoms.Visos sudedamosios medžiagos po padangos panaudojimo pakeičia savo savybes ir struktūrą. Padangų metalo kordas nepasikeičia, nes jis neturi sąlyčio su oru ir drėgme; padangų gumoje yra priemaišos, kurios stabdo oksidacijos procesus ir senėjimą. Taigi yra tikslinga perdirbti panaudotas padangas, atskiriant metalo ir gumos granules, kurias galima vėliau sėkmingai panaudoti kitų produktų gamyboje. Panaudotų padangų perdirbimas kaip ekologinis problemos sprendimas yra labai svarbus. Taigi ši problema gali būti sėkmingai sprendžiama organizuojant panaudotų padangų perdirbimą, kurio metu yra gaunama antrinė žaliava kitų produktų gamybai. Panaši strategija vis labiau taikoma Europos Sąjungos šalyse: 1990 metais 50 visų panaudotų padangų buvo išmetama į sąvartynus, tačiau dabar yra siektinas visiškas padangų perdirbimas.
Radioaktyvių atliekų tvarkymas:RADIOAKTYVIOSIOS ATLIEKOS – tai nenumatomi tolesniam naudojimui panaudotas branduolinis kuras ir kitos medžiagos, užterštos radionuklidais arba turinčios jų savo sudėtyje, kai radionuklidų koncentracijos arba jų aktyvumas viršija švarumo lygius. Radioaktyviosios atliekos susidaro eksploatuojant branduolinės energijos objektus bei naudojant radioaktyviąsias medžiagas pramonėje, medicinoje, moksle ir mokyme. Pagrindinis radioaktyviųjų atliekų tvarkymo tikslas – tvarkyti radioaktyviąsias atliekas taip, kad būtų apsaugotas žmogus, visuomenė ir aplinka nuo neigiamo jonizuojančiosios spinduliuotės poveikio. Vadovaujantis Tarptautinės atominės energijos agentūros rekomendacijomis, radioaktyviosios atliekos turi būti tvarkomos laikantis šių pagrindinių radioaktyviųjų atliekų principų, teigiančių, kad: • visose radioaktyviųjų atliekų tvarkymo grandyse kiekvienas asmuo ir aplinka būtų apsaugoti nuo pavojaus, kurį gali sukelti radioaktyviosios atliekos; • radioaktyviosios atliekos būtų tvarkomos taip, kad būtų išvengta pasekmių, pavojingesnių ateities kartoms nei dabartinei kartai, ir nepalikti ateities kartoms nepelnytos naštos; • radioaktyviųjų atliekų susidarytų kiek įmanoma mažiau; • būtų atsižvelgta į radioaktyviųjų atliekų tvarkymo atskirų stadijų tarpusavio priklausomybę; • radioaktyviųjų atliekų tvarkymo įrenginių sauga būtų garantuojama per visą įrenginio veikimo laikotarpį ir po to.
Pagrindiniai radioaktyviųjų atliekų šaltiniai Lietuvoje: • Ignalinos atominė elektrinė • Medicinos įstaigos • Pramonės įmonės • Mokslo institucijosIšvados:Atliekų susidarymas įvyksta prarandant medžiagas ir energiją. Pernelyg dideli atliekų kiekiai susidaro dėl neefektyvaus gamybos proceso, žemos produktų kokybės ir nesubalansuotų vartojimo įpročių. Atliekų kiekis parodo visuomenės vartojimo ir pragyvenimo lygį, nors ekologiškai mąstanti ir besitvarkanti bendruomenė pagamins daug mažiau atliekų, o susidariusį kiekį stengsis kaip įmanoma utilizuoti. Atliekų kiekis turi būti mažinamas užkertant kelią jų susidarymui. Todėl aukščiausias prioritetas turėtų būti teikiamas atliekų prevencijai, sustabdant atliekų kiekio augimą ir energijos švaistymą. Tai ilgas procesas, kurios rezultatus jusime ne tik po keleto metų, bet ir po ilgesnio laikotarpio. Kur tik įmanoma, gamintojai turėtų teikti pirmenybę pakartotinai panaudojamoms medžiagoms, pakuotėms bei produktams, o vartotojai taipogi turėtų rinktis pastaruosius gaminius. tokie yra pakartotinai užpildomi stikliniai ir plastikiniai buteliai, stiklainiai. Kai kurios pakuotės gali tarnauti iki keliasdešimt kartų, pvz. plastikiniai buteliai gali būti pildomi pakartotinai iki 60 kartų. Kol kas šalyje neveikia užstatinės pakuotės surinkimo sistema, išskyrus alkoholinių gėrimų taros supirkimą. Įsigaliojus šiai sistemai, perkant produktą, atskirai bus nurodoma produkto ir jo pakuotės kaina. Atnešus pakuotę, pvz. Plastikinį butelį, į parduotuvę, klientas atgaus pinigus, sumokėtus už šią tarą. Po savo tiesioginio panaudojimo pagal paskirtį pakuotės gali būti perdirbtos įvairiais būdais. Perdirbimas į kitus gaminius, energijos susigrąžinimas, kompostavimas – yra galimi visi šie perdirbimo būdai. Kiekviena šalis pasirenka jai efektyviausią būdą, priklausomai nuo vietinės ekonominės sistemos, atliekų įstatyminių ir perdirbimo galimybių.
Į šiukšlyną turėtų būti verčiamos tik tokios atliekos, kurių nebeįmanoma apdoroti jokiais kitais metodais.Šiukšlynų būklė turėtų atitikti aukščiausius saugumo ir teisinius standartus. Kol atliekų tvarkymo sistemos nėra ir neįmanoma atliekų kontrolė, bus nuolat teršiama gamtos aplinka, vandens telkiniai ir atmosfera, kils tiesioginis pavojus žmonių sveikatai. Tačiau taršai kietomis medžiagomis sumažinti nepakanka vien ekonominių priemonių, būtina, kad visa visuomenė dalyvautų šiame darbe.6. Literatūra
1. A. Spruogis, B. Jaskelevičius „Atliekos ir jų tvarkymas“, 20002. R. Juknys „Aplinkotyra“, Vyrauto Didžiojo universitetas, 20053. J. Daukšas „Aplinkos apsaugos technologijos“, VšĮ Šiaulių universiteto leidykla 2004.4. P. Baltrimas, D. Lygis ir kt. „Aplinkos apsauga“, Enciklopedija, 19965. Plejėlis H. Knyga apie ekologiją.// Vertimas iš švedų kalbos, Žalioji Lietuva, V., 1994.6. H.Baršas, U.Biorneris, H.Bruneris ir kt. Globalinės problemos.// Vertimas iš vokiečių kalbos, Briedis, 19987. „Lietuvos ūkis“ 7-8, 20008. „Integruota atliekų vadyba“, KTU, 20049. P. Baltrinas, D. Lygis, P. Miezauskas „Aplinkos Apsauga“, 199610. E. Lekevičius, E. Motiejūnienė, L.Kunskaitė „Gamta ir Žmogus“, 199711. V. Stravinskienė „Bendroji Ekologija“, 200312. J. Daukšas „Aplinkos apsaugos technologijos“, 200413. www.culture.lt14. www.lms.lt15. www.vilnius.lt16. www.sveikata.su.lt17. http://www.elektronika.lt