Smaltimento dei rifiuti

Gli esseri umani producono grandi quantità di rifiuti: fabbriche e uffici, nelle nostre case e scuole e in luoghi improbabili come gli ospedali. Anche gli impianti di trattamento dei rifiuti più sofisticati, che utilizzano torce al plasma (“fiamme” a controllo elettrico a migliaia di gradi) per trasformare i rifiuti in gas, producono rifiuti solidi che devono essere smaltiti in qualche modo. Non c’èsemplicemente via dai rifiuti: il nostro destino finale come esseri umani è quello di morire e diventare prodotti di scarto che devono essere bruciati o sepolti!

Grafico: Sebbene la maggior parte dei rifiuti che produciamo sia relativamente innocua e facile da smaltire (blu), circa un quinto di essi (arancione, giallo e verde) è pericoloso o tossico ed estremamente difficile da eliminare senza contaminare automaticamente la terra.

Lo smaltimento dei rifiuti non ha sempre significato inquinamento del suolo.Prima del 20 ° secolo, la maggior parte dei materiali utilizzati dalle persone erano completamente naturali (prodotti da piante, animali o minerali trovati nella Terra), quindi, quando venivano smaltiti, i prodotti di scarto generati erano naturali e innocui: per lo più materiali organici(a base di carbonio) che si biodegradavano semplicemente (si decompongono gradualmente in compost simile al suolo). Non c’era davvero nulla che avremmo potuto mettere nella Terra che fosse più dannoso di qualsiasi cosa avessimo preso da esso in primo luogo. Ma durante il 20 ° secolo, lo sviluppo di materie plastiche (polimeri generalmente realizzati in impianti chimici da petrolio e altri prodotti chimici), compositi (realizzati combinando due o più altri materiali)e altri materiali sintetici (creati dall’uomo) ha prodotto una nuova generazione di materiali innaturali che l’ambiente naturale non ha idea di come abbattere. Può richiedere 500 anni per una bottiglia di plastica per biodegradare, per esempio. E whileit è abbastanza facile da riciclare cose semplici come scatole di cartone orsteel lattine, è molto più difficile fare la stessa cosa con schede computercircuit fatto da decine di differentelectronic componenti,essi stessi fatti da innumerevoli metalli e altri prodotti chimici, alltightly legati insieme e quasi impossibile da smantellare.

Nulla illustra più chiaramente il problema dello smaltimento dei rifiuti che i rifiuti radioattivi. Quando gli scienziati hanno scoperto comecreare energia suddividendo gli atomi nelle centrali nucleari, hanno anche creato il problema di smaltimento dei rifiuti più difficile del mondo. Le piante nucleari producono rifiuti tossici che possono rimanere pericolosamente radioattivi per migliaia di anni e, quel che è peggio, contamineranno qualsiasi cosa o chiunque ne venga a contatto. Le centrali nucleari che hanno subito incidenti catastrofici (tra cui l’impianto di Chernobyl in Ucraina, esploso nel 1986, e l’impianto di Fukushima in Giappone,danneggiato da un terremoto nel 2011) sono generalmente sigillate con calcestruzzo e abbandonate indefinitamente. Non sorprende che le comunità locali si oppongano a gran voce al fatto che le scorie nucleari siano immagazzinate ovunque nelle loro vicinanze.

Mining

Foto: La più grande miniera di rame del mondo, la miniera di Escondida in Cile, è così grande che puoi persino vedere la cicatrice sul paesaggio dallo spazio. Ma tutti usiamo il rame (è nel computer che stai usando in questo momento) quindi è questo vero “inquinamento della terra” o solo un uso del suolo molto necessario? Foto di NASA / GSFC/MITI/JARdac/JAROS, e US / Japan ASTER Science Team per gentile concessione diNASA Goddard Space Flight Center (NASA-GSFC).

Sebbene esistano molte imprese minerarie responsabili e le leggi ambientali ora limitino strettamente l’attività mineraria in alcuni paesi, le miniere rimangono tra le cicatrici più evidenti sul (e sotto)il paesaggio. L’estrazione di superficie (a volte chiamata estrazione o estrazione a cielo aperto) richiede la rimozione del terriccio (lo strato fertile di materia organica del suolo che è particolarmente prezioso per l’agricoltura) per raggiungere le preziose rocce sottostanti. Anche se la distruzione del terriccio è la peggiore che accade, può trasformare il paesaggio produttivo in uno sterile, che è una sorta di inquinamento.Si potrebbe pensare che una miniera rimuoverebbe solo le cose dalla terra,causando poco o nessun inquinamento, ma l’estrazione mineraria non è così semplice. La maggior parte dei metalli, ad esempio, si verificano in miscele rocciose chiamate minerali,da cuigli elementi preziosi devono essere estratti da processi chimici, elettrici o di altro tipo. Ciò lascia dietro di sé prodotti di scarto e thechemicals utilizzati per elaborarli, che storicamente sono stati semplicemente dumpedback sulla terra. Poiché tutti i rifiuti sono stati lasciati in un posto, ilconcentrazione dell’inquinamento spesso è diventata pericolosamente alta. Quando mineswere completamente lavorato fuori, tutto ciò che è stato lasciato alle spalle era contaminatedland che non poteva essere utilizzato per qualsiasi altro scopo. Spesso le vecchie miniere sono state utilizzate come discariche, aggiungendo l’insulto di un garbagemountain invertito al danno del danno originale. Ma almeno ha risparmiato danneggiando altre terre altrove.

Urbanizzazione

Gli esseri umani hanno fatto insediamenti permanenti per almeno 10.000 anni e, a corto di qualche grave incidente o disastro naturale, la maggior parte delle città e delle città che abbiamo creato, e l’infrastruttura che li mantiene in funzione, rimarrà con noi per altre migliaia di anni nel futuro. Non molti di noi classificherebbero automaticamente le città e altri insediamenti umani come “inquinamento terrestre”; le persone ovviamente hanno bisogno di vivere e lavorare da qualche parte. Anche, l’urbanizzazione segna un cambiamento estremamente importante al landscapethat può causare l’inquinamento di terra in vari modi andnot-so-sottili sottili.

Grafico: L’urbanizzazione va di pari passo con altri cambiamenti nell’uso del suolo, come la deforestazione. Nel 2015, il mondo aveva circa il 96 per cento della superficie boschiva che aveva nel 1990-un’enorme perdita di foresta in totale. Questo grafico mostra 15 paesi di esempio che hanno guadagnato la foresta (verde) o l’hanno persa (arancione), con il totale mondiale mostrato al centro (giallo). Per ogni paese, la barra mostra la percentuale di superficie forestale nel 2015 rispetto al 1990, quindi 100 per cento non sarebbe alcun cambiamento. Disegnato da explainthatstuff.com utilizzando i dati dell’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura/Banca Mondiale, pubblicato sotto una licenza Creative Commons BY-4.0.

Con oltre 7.8 miliardi di persone sul pianeta, itmight venire come una sorpresa per scoprire che gli esseri umani hanno urbanizzato onlyabout 3 per cento della superficie terrestre totale della Terra , anche se circa 30-40 per cento della superficie terrestre totale è stato trasformato se includiamo l’agricoltura . Il nostro impatto sul pianeta si estende molto più di quanto l’urbanizzazione potrebbe suggerire. Nel lontano 1996, Herbert Girardet ha stimato che Londra, l’Inghilterra ha un’impronta ecologica (area di terra necessaria per sostenerla) circa 125 volte più grande della città stessa . Aggiungere che effetto per ogni grande città del mondo andyou avere un’idea di quanto grande un urbanizzazione impatto ha avuto.Le cifre di oggi sono sconcertanti. Secondo il Global Footprint Network, l’impronta ecologica della maggior parte dei paesi (ciò che usano) supera enormemente la loro biocapacità(ciò che possono produrre): negli Stati Uniti, l’impronta ecologica per persona è 2,3 volte più grande della biocapacità; in Germania è 2.8 timesbigger; in Cina, 3.7 volte più grande; e in India, 2.2 volte più grande.

Uno dei problemi dell’urbanizzazione è che, concentrando le persone, concentra i loro prodotti di scarto allo stesso tempo. Così, ad esempio, lo smaltimento rozzo delle acque reflue da una grande città crea automaticamente inquinamento idrico o terrestre, dove lo stesso numero di persone e lo stesso volume di acque reflue potrebbero non creare problemi se fossero creati in 10 città più piccole o 100 piccole città.La concentrazione è sempre un fattore chiave quando si parla di inquinamento.Detto questo, è importante ricordare che l’urbanizzazione, quandofunziona, può anche aiutare le persone a vivere in modo molto efficiente. Pertanto, New York ha l’impronta ecologica più bassa di qualsiasi stato negli Stati Uniti, in gran parte perché le persone hanno case più piccole e fanno un uso più ampio dei mezzi pubblici .

Foto: da Greenfield a brownfield: Questo campo un tempo verde sarà presto un grande complesso residenziale. Le persone hanno bisogno di case in cui vivere, ma hanno anche bisogno di spazi verdi – e terreni agricoli per nutrirli.

Prodotti chimici agricoli

Quelli di noi che hanno la fortuna di vivere in paesi ricchi prendono per scontata la nostra sopravvivenza di base: a parte i viaggi al negozio di alimentari, non ci preoccupiamo di dove viene il nostro cibo o come ci arriva. La realtà è che sette miliardi di persone affamateconsumare una grande quantità di cibo. Nutrire il mondo su una scala isonly possibile, in quanto l’agricoltura ora funziona in modo industriale, withgiant macchine come i trattori andcombine raccoglitori di fare il workthat centinaia di persone hanno fatto in passato, e chemicalssuch come fertilizzanti e pesticidi (erbicidi che uccidere le erbacce andinsecticides che uccidere gli insetti), aumentando la quantità di cibo che può essere coltivata su ogni pezzo di terra. Sfortunatamente, la maggior parte dei pesticidi sono veleni di definizione, e molti rimangono nel terreno o si accumulano per anni. Un pesticida infame e ora ampiamente vietato, DDT, isnot ordinariamente biodegradabile così è rimasto nell’ambienteever da quando è stato utilizzato per la prima volta a metà del 20 ° secolo e anche spreadto luoghi come l’Antartide . Il DDT è solo uno dei moltiorganici (a base di carbonio) prodotti chimici che rimangono nell’ambiente per anni o decenni, noti come inquinanti organici persistenti.

Deposizione atmosferica

L’inquinamento atmosferico non rimane inquinamentoper sempre. Idealmente si disperde, quindi la concentrazione di sostanze chimiche problematiche diventa così bassa da non costituire più inquinamento.A volte, però, cade di nuovo a terra e diventa oitherwater inquinamento (se entra negli oceani, fiumi e laghi) o inquinamento terrestre. L’inquinamento creato (“depositato”) in acqua o terra dall’inquinamento esistente nell’aria (atmosfera) è noto come deposizione atmosferica. La terra può essere inquinata dalla deposizione in alcuni moltimodi inaspettati. Ad esempio, un corridoio di terra su entrambi i lati dell’autostrada o dell’autostrada diventa sistematicamente inquinato nel tempo con tutti i tipi di sottoprodotti nocivi del viaggio su strada—tutto da fuelspills e guarnizioni dei freni a polvere usurata dal pavementand depositi di metalli pesanti (come piombo) lavato dai motori. Queste sostanze chimiche si accumulano nel terreno dove possono subire reazioni l’una con l’altra e formaresostanze che sono ancora più tossiche .

Due cose importanti sono degne di notaredeposizione atmosferica. In primo luogo, significa che nessuna terra sulla Terra—nemmeno l’isola più isolata—può essere considerata completamente sicura dall’inquinamento: anche se si trova a centinaia o migliaia di miglia dall’insediamento umano o dalla fabbrica più vicina,anche se nessun essere umano vi ha mai vissuto, potrebbe comunque essere inquinata dall’aria. Secondo, se lei sta facendo qualcosa che causa inquinamento (forse spargendo diserbante su yourgarden o forse correndo una fabbrica dove la cenere è dischargedfrom una ciminiera), gli effetti non sono necessariamente andando a beconfined al luogo dove l’inquinamento è prima prodotto. È importante ricordare che l’inquinamento non conosce confini.

Erosione del suolo

Foto: l’erosione del suolo trasforma i campi in deserti. Foto di Jack Dykinga per gentile concessione ofUS Dipartimento dell’Agricoltura / Agricultural Research Service (USDA/ARS).

Se si definisce “inquinamento del suolo” come irreversibiledanni alla terra, è necessario includere anche l’erosione del suolo come tipo di inquinamento. Molte persone pensano che il suolo sia suolo, sempre lì, senza mai cambiare, sempre pronto a coltivare qualsiasi coltura scegliamo di seppellire in esso. In Realtà, il suolo è un habitat di crescita molto più complesso che rimane produttivo solo quando viene curato e nutrito. Troppo vento o acqua, distruzione della struttura del suolo da eccessiva aratura, nutrienti eccessivi, pascolo eccessivo e sovrapproduzione di colture erodesoil, danneggiando la sua struttura e riducendo drasticamente itsproductivity fino a quando non è poco più di polvere. Nel peggiore dei casi, la erosione del suolo diventa desertificazione: le aree agricole una volta produttive diventano sterili, inutili. Quanto è grave il problema? Nel 2001, l’ex Segretario generale delle Nazioni Unite Kofi Annanha avvertito il mondo che: “La siccità e la desertificazione minacciano il sostentamento di oltre 1 miliardo di persone in più di 110 paesi in tutto il mondo.” .La deforestazione non danneggia solo il luogo in cui gli alberi vengono abbattuti.Uno studio del 2013 condotto da ricercatori dell’Università di Princeton ha scoperto che se la foresta pluviale amazzonica fosse completamente distrutta, avrebbe un effetto drammatico sull’atmosfera, che si trasporterebbe in luoghi come gli Stati Uniti, causando siccità e potenzialmente desertificazione anche lì .

Sfortunatamente, poiché l’erosione del suolo ha finora colpito i paesi in via di sviluppo più del mondo sviluppato, è un problema che riceve relativamente poca attenzione. L’accelerazione del cambiamento climatico cambierà presto la situazione. In un futuro di clima più caldo e tempeste più intense, diventerà sempre più difficile mantenere il terreno in uno stato fertile e produttivo, mentre forti tempeste di pioggia e inondazioni laveranno via il terreno più facilmente. Nel frattempo, l’agricoltura può diventare impossibile nelle zone costiere inondate dall’acqua salata trasportata dall’innalzamento del livello del mare. Potremmo pensare al riscaldamento globale come un esempio di inquinamento atmosferico (perché è causato principalmente dagli umani che rilasciano gas come l’anidride carbonica nell’atmosfera).Ma se porta a un drammatico innalzamento del livello del mare e all’erosione costiera, potresti sostenere che diventerà anche un esempio di inquinamento del suolo.

Effetti dell’inquinamento del suolo

Con la fortuna e le giuste condizioni atmosferiche,l’inquinamento dell’aria e dell’acqua si disperde e scompare. Ciò che rende l’inquinamento terrestre un problema del genere è che la terra è statica, quindi l’inquinamento delle terre rimane esattamente dove si trova fino a quando e a meno che qualcuno non lo ripulisca. La terra che è inquinata rimane inquinata; la terra che è urbanizzata quasi invariabilmente rimane urbanizzata. Come abbiamo già visto, la plastica impiega centinaia di anni a scomparire mentre le radiazioni possono contaminare la terra per dieci volte di più. Ciò significa che le discariche e le discariche radioattive rimangono in questo modo praticamente indefinitamente.

L’effetto più semplice dell’inquinamento del suolo è che toglie la terra dalla circolazione. Più terra consumiamo, meno siamo rimasti. Questo potrebbe non sembrare un problema in cui c’è abbondanza di terra nelle aree rurali, ma è certamente una preoccupazione in cui la terra agricola produttiva è interessata, specialmente quando la popolazione mondiale continua ad aumentare. Il problema più grande viene quando contaminatedland viene restituito all’uso, sia come terreno edificabile o agricolo.Le case potrebbero essere costruite su aree dismesse (ex industriali) che non sono state ripulite correttamente, mettendo a rischio i futuri proprietari e le loro famiglie. O la gente potrebbe ottenere la loro acqua da riverssupplied da acque sotterranee contaminate da discariche, miniere, o terra altrimenti inquinata una certa distanza. Illnessessuch come cancro sviluppa durante anni o decadi per una varietà di reasonsand è estremamente difficile da dimostrare che loro sono stati causati bysomething come inquinamento ambientale locale, particolarmente quando peoplemove case durante la loro vita. Nessuno sa quanta terra è contaminata, come la contaminazione varia da un luogo all’altro, o come i contaminanti della terra reagiscono l’uno con l’altro una volta che entrano nei corsi d’acqua e diventano inquinamento delle acque. Quindi la scala del problemae i suoi effetti finali sono impossibili da determinare.

Tuttavia, sappiamo quale effetto hanno gli inquinanti individuali. Sappiamo, ad esempio, che il piombo è un metallo pesante tossico che ha tutti i tipi di effetti spiacevoli sulla salute umana; è stato implicato in deficit dello sviluppo (come la riduzione dell’intelligenza) nei bambini . Sappiamo che alcune sostanze chimiche sono cancerogene (che causano il cancro) mentre altre causano difetti congeniti come le malattie cardiache . Per lo meno, sembra prudente non introdurre sostanze chimiche pericolose, come gli inquinanti organici persistenti, nell’ambiente in cui potrebbero nuocere alla salute delle persone per molti anni in futuro.

Soluzioni

Perché l’inquinamento del suolo è importante? Anche se la Terra potrebbe sembrare un posto abbastanza grande, solo circa un terzo della sua superficie è coperta di terra, e ora ci sono oltre sette miliardi di persone che cercano di sopravvivere qui. La maggior parte della nostra energia (circa 85percent in tutto il mondo ) proviene ancora da combustibili fossili sepolti sotto terra e,dal momento che non abbiamo ancora capito come estrarre nello spazio, così fanno tutti i nostri minerali. Gran parte del nostro cibo viene coltivato sulla superficie del pianeta; l’acqua di cui abbiamo bisogno proviene anche dalla superficie del pianeta o dalle rocce sepolte appena sottoterra. In breve, le nostre vite sono intimamente legate alla superficie della Terra come le piante che crescono da terra.Tutto ciò che degrada, danneggia o distrugge la terra alla fine ha un impatto sulla vita umana e può minacciare la nostra stessa capacità di sopravvivere.Ecco perché abbiamo bisogno di soluzioni al problema.

Che tipo di soluzioni? Idealmente, esamineremmo a turno ogni aspetto dell’inquinamento del suolo e cercheremo di trovare un modo per fermarlo o ridurlo. Con problemi come lo smaltimento dei rifiuti,le soluzioni sono relativamente semplici. Sappiamo che il riciclaggio che candramatically ridurre la necessità di inviare rifiuti in discarica; alsoreduce la necessità di incenerimento, che può produrre “cenere volatile” (polvere dispersa nell’aria tossica) che soffia può miglia fino a quando non cade indietro toland o acqua. Avremo sempre bisogno di miniere ma, ancora una volta, il riciclaggio di vecchi materiali può ridurre il nostro bisogno di nuovi. In alcuni paesi, è ormai un luogo comune richiedere agli operatori minerari di ripulire le miniere e conservare il paesaggio dopo che hanno finito di lavorarle; a volte i proprietari di mine devono persino presentare obbligazioni finanziarie per assicurarsi di avere il denaro in atto per farlo. Un maggiore interesse per il cibo inorganico e l’agricoltura potrebbe, un giorno, portare a una riduzione dell’uso di sostanze chimiche dannose per l’agricoltura, ma è improbabile che ciò accada presto. Tuttavia, le preoccupazioni dell’opinione pubblica sulla sicurezza alimentare e chimica hanno portato al ritiro dei pesticidi più dannosi, almeno in alcuni paesi. Nel frattempo, gli sforzi internazionali, come la Convenzione delle Nazioni Unite per combattere la desertificazione (UNCCD), stanno contribuendo a focalizzare l’attenzione su problemi importanti come l’erosione del suolo.

Idealmente, non abbiamo solo bisogno di fermare pollutingland: abbiamo anche bisogno di ripulire i molti siti contaminati chegià esistono. Molti ex siti nucleari sono già stati ripuliti il più possibile; nel Regno Unito, ad esempio, l’Autorità di commissione nucleare sta attualmente spendendo circa £117 miliardi (million 146,000 milioni)per ripulire 17 ex siti nucleari—e la cifra continua a salire . Negli Stati Uniti, un programma chiamato Superfund ha decontaminato centinaia di siti inquinati dal 1980. Dove i siti non possono essere completamente ripristinati, è possibileper “riciclarli” e avvantaggiare l’ambiente in altri modi; ad esempio, un certo numero di siti contaminati e ex miniere negli Stati Uniti sono ora diventati parchi eolici o siti per grandi aree di pannelli solari .

Le nuove tecnologie renderanno quasi certamente più facile “riciclare” i terreni inquinati in futuro. Ad esempio, la nuova forma di smaltimento dei rifiuti chiamata gassificazione al plasma consente di “estrarre” le ex discariche, convertendo i vecchi rifiuti in un gas ricco di energia e in un rifiuto solido relativamente sicuro che può essere utilizzato come materiale da costruzione. Il biorisanamento è un’altra tecnologia molto promettente per la pulizia del terreno, in cui microbi di vari tipi mangiano e digeriscono i rifiuti e li trasformano in prodotti sicuri; il fitorisanamento è un concetto simile ma comporta l’uso di piante, come i salici, per estrarre i contaminanti dal suolo.

Tutte queste cose offrono speranza per un futuro migliore—un futuro in cui valorizziamo di più l’ambiente,danneggiamo meno la terra—e ci rendiamo conto, finalmente, che la Terra stessa è una risorsa limitata e preziosa.

Foto: Biorisanamento. Per fortuna, i microrganismi non si preoccupano di affrontare il tipo di rifiuti che preferiremmo scaricare e ignorare. Qui, gli scienziati al laboratorio nazionale di Oak Ridge in Tennessee stanno verificando se i suoli contaminati con i prodotti chimici tossici quali i PCB (bifenili policlorurati) possono becleaned su dai batteri. Foto per gentile concessione di USDepartment of Energy.