afvalverwijdering

mensen produceren enorme hoeveelheden afval-infactories en kantoren, in onze huizen en scholen, en in zulke onwaarschijnlijke plaatsen als ziekenhuizen. Zelfs de meest geavanceerde afvalverwerkingsinstallaties, die gebruik maken van plasmatoortsen (elektrisch gestuurde “vlammen” met temperaturen van duizenden graden) om afval om te zetten in gas, produceren solide afvalproducten die op de een of andere manier moeten worden verwijderd. Er is eenvoudig geen weg van afval: ons uiteindelijke lot als mens is om te sterven en afvalproducten te worden die verbrand of begraven moeten worden!

grafiek: hoewel het grootste deel van het afval dat wij produceren relatief onschadelijk is en gemakkelijk te verwijderen (blauw), is ongeveer een vijfde van het afval (oranje, geel en groen) gevaarlijk of toxisch en uiterst moeilijk te verwijderen zonder het land automatisch te verontreinigen.

afvalverwijdering betekende niet altijd bodemverontreiniging.Voor de 20ste eeuw waren de meeste materialen die mensen gebruikten volledig natuurlijk(afkomstig van planten, dieren of mineralen die in de aarde werden gevonden), dus toen ze werden verwijderd, waren de afvalproducten die ze produceerden ook natuurlijk en onschadelijk: meestal organische (op koolstof gebaseerde) materialen die eenvoudig biologisch zouden worden afgebroken (afbreken tot bodemachtige compost). Er was niets dat we in de aarde konden stoppen dat schadelijker was dan wat we er in de eerste plaats uit zouden halen. Maar in de loop van de 20ste eeuw heeft de ontwikkeling van kunststoffen (polymeren die doorgaans worden gemaakt in chemische fabrieken uit aardolie en andere chemicaliën), composieten (gemaakt door twee of meer andere materialen te combineren) en andere synthetische (door de mens gecreëerde)materialen een nieuwe generatie onnatuurlijke materialen opgeleverd die de natuurlijke omgeving geen idee heeft hoe ze moeten afbreken. Het kan 500 jaar duren voor een plastic fles biologisch afbreekbaar is, bijvoorbeeld. En hoewel het gemakkelijk genoeg is om eenvoudige dingen te recyclen, zoals kartonnen dozen of stalen blikjes,is het veel moeilijker om hetzelfde te doen met computercircuitborden gemaakt van tientallen verschillende elektronische componenten, zelf gemaakt van talloze metalen en andere chemicaliën, volledig aan elkaar gebonden en bijna onmogelijk te demonteren.

niets illustreert het probleem van afvalverwijdering duidelijker dan radioactief afval. Toen wetenschappers ontdekten hoe energie te creëren door atomen in kernenergiecentrales te splitsen, creëerden ze ook ‘ s werelds grootste afvalverwijderingsprobleem. Kernenergiecentrales produceren giftig afval dat duizenden jaren gevaarlijk radioactief kan blijven en, wat erger is, alles zal besmetten of iedereen die ermee in contact komt. Kerncentrales die catastrofale ongevallen hebben ondergaan (waaronder de kerncentrale van Tsjernobyl in de Oekraïne, die in 1986 ontplofte, en de kerncentrale van Fukushima in Japan,die in 2011 door een aardbeving werd beschadigd) worden over het algemeen afgesloten met beton en voor onbepaalde tijd verlaten. Het is niet verrassend dat lokale gemeenschappen luidruchtig bezwaar hebben tegen het opslaan van kernafval in hun buurt.

mijnbouw

Foto: de grootste kopermijn ter wereld, de Escondida-Mijn in Chili, is zo groot dat je zelfs het litteken op het landschap vanuit de ruimte kunt zien. Maar we gebruiken allemaal koper (het zit in de computer die je nu gebruikt) dus is dit echt “landvervuiling” of gewoon heel noodzakelijk landgebruik? Foto door NASA / GSFC / MITI / ERSDAC / JAROS, en U. S. / Japan Aster Science Team met dank aannasa Goddard Space Flight Center (NASA-GSFC).

hoewel er veel verantwoordelijke mijnbouwbedrijven zijn en de milieuwetgeving de mijnbouw in sommige landen sterk beperkt, blijven mijnen een van de duidelijkste littekens op (en onder)het landschap. Oppervlakte mijnbouw (soms steengroeven of opencastmijnbouw genoemd) vereist het verwijderen van de bovengrond (de vruchtbare laag van soiland organisch materiaal dat bijzonder waardevol is voor de landbouw) om bij de waardevolle rotsen beneden te komen. Zelfs als de vernietiging van de bovengrond het ergste is dat gebeurt, kan het eenproductief landschap veranderen in een dorre, wat een soort vervuiling is.Je zou kunnen denken dat een Mijn alleen dingen van het land zou verwijderen,wat weinig of geen vervuiling veroorzaakt, maar mijnbouw is niet zo eenvoudig. De meeste metalen komen bijvoorbeeld voor in rotsachtige mengsels die ertsen worden genoemd, waaruit de waardevolle elementen moeten worden gewonnen door middel van chemische, elektrische of andere processen. Dat laat afvalproducten achter en de chemicaliën die werden gebruikt om ze te verwerken, die historisch eenvoudig op het land werden teruggegooid. Omdat al het afval op één plaats werd achtergelaten, werd de concentratie van de vervuiling vaak gevaarlijk hoog. Toen mijnenwerden volledig uitgewerkt, alles wat achterbleef was vervuild land dat niet kon worden gebruikt voor een ander doel. Vaak worden oude mijnen als stortplaatsen gebruikt, waardoor de schade van de oorspronkelijke schade wordt verergerd door de belediging van een omgekeerd afvalberg. Maar het redde in ieder geval het beschadigen van meer land elders.

Urbanisatie

mensen maken al minstens 10.000 jaar permanente nederzettingen en, afgezien van een zwaar ongeval of een natuurlijke ramp, zullen de meeste steden en dorpen die we hebben gecreëerd en de infrastructuur die ze draaiende houdt, nog vele jaren in de toekomst bij ons blijven. Niet veel van ons zouden automatisch steden en andere menselijke nederzettingen classificeren als “landvervuiling”; mensen moeten duidelijk ergens wonen en werken. Zelfs, urbanisatie markeert een enorm belangrijke verandering in het landschap dat landvervuiling kan veroorzaken in een verscheidenheid van subtiele en niet-zo-subtiele manieren.

grafiek: Verstedelijking gaat hand in hand met andere veranderingen in landgebruik, zoals ontbossing. In 2015 had de wereld ongeveer 96 procent meer beboste oppervlakte dan in 1990 – een enorm bosverlies in totaal. Deze grafiek toont 15 voorbeeldlanden die ofwel bos hebben gewonnen (groen) of verloren (Oranje), met het wereldtotaal in het midden (geel). Voor elk land toont de balk het percentage bosareaal in 2015 ten opzichte van 1990, dus 100 procent zou geen verandering zijn. Getekend door explainthatstuff.com met behulp van gegevens van de VN voedsel-en Landbouworganisatie / Wereldbank, gepubliceerd onder een Creative Commons BY-4.0 licentie.

met meer dan 7,8 miljard mensen op de planeet, kan het als een verrassing komen dat de mens slechts ongeveer 3% van het totale landoppervlak van de aarde heeft verstedelijkt , hoewel ongeveer 30-40% van het totale landoppervlak is getransformeerd als we de landbouw erbij betrekken . Onze impact op de planeet gaat veel verder dan verstedelijking suggereert. In 1996 schatte Herbert Girardet dat Londen, Engeland een ecologische voetafdruk heeft(oppervlakte land dat nodig is om het te ondersteunen) die ongeveer 125 keer groter is dan de stad zelf . Tel dat effect op voor elke grote stad in de wereld en je krijgt een idee van hoe groot een impact urbanisatie heeft gehad.De cijfers van vandaag zijn onthutsend. Volgens het Global Footprint Network is de ecologische voetafdruk van de meeste landen (wat ze gebruiken) enorm groter dan hun biocapaciteit(wat ze kunnen produceren): in de Verenigde Staten is de ecologische voetafdruk per persoon 2,3 keer groter dan de biocapaciteit; in Duitsland 2.8 keer groter; in China 3,7 keer groter; en in India 2,2 keer groter.een van de problemen van de verstedelijking is dat zij door de concentratie van mensen hun afvalprodukten tegelijkertijd concentreert. Dus, bijvoorbeeld, grof afval van een grote stad veroorzaakt automatisch water-of landvervuiling, waar het zelfde aantal mensen en hetzelfde volume van afvalwater misschien geen probleem zou creëren als het zou worden gemaakt in 10 kleinere steden of 100 kleine steden.Concentratie is altijd een belangrijke factor als we het over vervuiling hebben.Dat gezegd hebbende, is het belangrijk om te onthouden dat verstedelijking, wanneer het werkt, ook mensen kan helpen om zeer efficiënt te leven. Zo heeft New York de laagste ecologische voetafdruk van elke staat in de VS, grotendeels omdat mensen daar kleinere huizen hebben en meer gebruik maken van het openbaar vervoer .

Foto: Greenfield tot brownfield: dit ooit groene veld zal binnenkort een groot woonterrein zijn. Mensen hebben huizen nodig om in te wonen, maar ze hebben ook groene ruimtes nodig—en landbouwgrond om ze te voeden.

Landbouwchemicaliën

degenen onder ons die het geluk hebben om in rijke landen te leven, nemen ons fundamentele overleven als vanzelfsprekend: afgezien van uitstapjes naar de supermarkt, maken we ons geen zorgen over waar ons voedsel vandaan komt of hoe het ons bereikt. De realiteit is dat zeven miljard hongerige mensen een enorme hoeveelheid voedsel consumeren. De wereld op zo ‘ n schaal voeden is alleen mogelijk omdat de landbouw nu op een industriële manier werkt, metreusmachines zoals tractoren en gecombineerde oogstmachines die het werk doen dat honderden mensen in het verleden zouden hebben gedaan, en chemische stoffen zoals meststoffen en pesticiden (onkruidbestrijders die onkruid doden en insectenbestrijders die insecten doden) die de hoeveelheid voedsel verhogen die op elk stuk land kan worden geteeld. Helaas, de meeste pesticiden zijn per definitie vergiften, en veel blijven in de bodem of accumuleren daarvoor jaren. Een beruchte en inmiddels op grote schaal verboden pesticide, DDT, is gewoonlijk niet biologisch afbreekbaar, dus het is in het milieu gebleven sinds het voor het eerst werd gebruikt in het midden van de 20e eeuw en zelfs verspreid op plaatsen als Antarctica . DDT is slechts een van de vele organische (op koolstof gebaseerde) chemicaliën die jarenlang of decennia in het milieu blijven, bekend als persistente organische verontreinigende stoffen.

Atmosferische depositie

luchtverontreiniging blijft niet langer luchtverontreiniging. Idealiter verspreidt het zich, zodat de concentratie van problematische chemicaliën zo laag wordt dat het niet langer vervuiling vormt.Soms valt het echter terug op de grond en wordt het watervervuiling (als het de oceanen, rivieren en meren binnendringt) of landvervuiling. Verontreiniging die ontstaat (“afgezet”) in water of land als gevolg van bestaande verontreiniging in de lucht (atmosfeer) wordt de atmosfeerpositie genoemd. Land kan vervuild raken door afzetting in sommige zeeronverwachte manieren. Bijvoorbeeld, een corridor van land aan weerszijden van een snelweg of snelweg wordt systematisch vervuild na verloop van tijd met alleskinds van schadelijke bijproducten van het wegverkeer—alles van brandstofspills en remvoeringen tot stof Versleten van de stoep en zware metalen afzettingen (zoals lood) gewassen uit de motoren. Deze chemicaliën hopen zich op in de bodem waar ze reacties met elkaar kunnen ondergaan en stoffen vormen die nog giftiger zijn .

twee belangrijke zaken zijn vermeldenswaard over depositie in de atmosfeer. Ten eerste betekent dit dat geen land op aarde—zelfs niet het meest geïsoleerde eiland—als volledig veilig kan worden beschouwd tegen vervuiling: zelfs als het honderden of duizend mijl van de dichtstbijzijnde fabriek of menselijke nederzetting is, zelfs als er nooit een mens ooit heeft gewoond,kan het nog steeds worden vervuild door de lucht. Ten tweede, als je iets doet dat vervuiling veroorzaakt (misschien het verspreiden van onkruidverdelger op je tuin of misschien het runnen van een fabriek waar as uit een schoorsteen wordt geloosd), zijn de effecten niet noodzakelijk van plan om de plaats waar de vervuiling voor het eerst wordt geproduceerd. Het is belangrijk om te onthouden dat vervuiling geen grenzen kent.

bodemerosie

Foto: bodemerosie verandert velden in woestijnen. Foto door Jack Dykinga met dank aanus Department of Agriculture / Agricultural Research Service (USDA / ARS).

Als u “landvervuiling” definieert als onherstelbare schade aan het land, moet u ook bodemerosie als een soort verontreiniging beschouwen. Veel mensen denken dat de grond er altijd is, nooit verandert, altijd klaar om gewassen te verbouwen die we erin willen begraven. In werkelijkheid is de bodem een veel complexere groeiende habitat die alleen productief blijft wanneer ze wordt verzorgd en verzorgd. Te veel wind of water, vernietiging van de bodemstructuur door overmatig ploegen,overmatige voedingsstoffen, overbegrazing, en overproductie van gewassen erodeolie, beschadiging van de structuur en drastisch verminderen van zijnproductiviteit tot het weinig meer dan stof. In het slechtste geval wordt bodemsion woestijnvorming:eenmaal productieve landbouwgebieden worden dorre, nutteloze woestijngebieden. Hoe ernstig is het probleem? In 2001 waarschuwde voormalig VN-secretaris-generaal Kofi Annan de wereld dat: “droogte en woestijnvorming een bedreiging vormen voor het levensonderhoud van meer dan 1 miljard mensen in meer dan 110 landen over de hele wereld.” .Ontbossing schaadt niet alleen de plaats waar de bomen worden gekapt.Een studie uit 2013 door onderzoekers van de Princeton Universiteit wees uit dat als het Amazoneregenwoud volledig zou worden vernietigd, het een dramatischeffect zou hebben op de atmosfeer, dat zou overgaan naar plaatsen als de Verenigde Staten, wat daar ook droogte en mogelijk woestijnvorming zou veroorzaken .

helaas, omdat bodemerosie tot nu toe de ontwikkelingslanden meer heeft getroffen dan de ontwikkelde wereld, is het een probleem dat relatief weinig aandacht krijgt. Een versnelde klimaatsverandering zal dat snel veranderen. In een toekomst van heter weer en meer intense stormen zal het steeds moeilijker worden om de grond in een vruchtbare en productieve staat te houden, terwijl zware regenbuien en vloedgolven de bovengrond gemakkelijker zullen wegspoelen. Ondertussen kan landbouw onmogelijk worden in kustgebieden die worden overspoeld door zoutwater dat wordt aangevoerd door stijgende zeespiegel. We zouden de opwarming van de aarde kunnen zien als een voorbeeld van luchtvervuiling (omdat die meestal wordt veroorzaakt door mensen die gassen zoals kooldioxide in de atmosfeer afgeven).Maar als het leidt tot dramatische zeespiegelstijging en kusterosie, zou je kunnen beweren dat het ook een voorbeeld van landvervuiling zal worden.

effecten van landverontreiniging

met geluk en de juiste atmosferische omstandigheden verspreiden en verdwijnen lucht-en waterverontreiniging. Wat landvervuiling zo ‘ n probleem maakt, is dat land statisch is, zodat landvervuiling precies blijft waar het is totdat en tenzij iemand het opruimt. Land dat vervuild is, blijft vervuild; land dat bijna onherroepelijk verstedelijkt is, blijft verstedelijkt. Zoals we al hebben gezien, duurt het jaren voordat kunststoffen verdwijnen, terwijl straling het land tien keer langer kan besmetten. Dat betekent dat stortplaatsen en radioactieve afvalstromen voor onbepaalde tijd zo blijven.

het eenvoudigste effect van landverontreiniging is dat het land uit de circulatie wordt genomen. Hoe meer land we gebruiken, hoe minder we overhouden. Dat klinkt misschien geen probleem als er veel grond is op het platteland, maar het is zeker een probleem als het gaat om productieve landbouwgrond, vooral omdat de wereldbevolking blijft toenemen. Het grootste probleem komt wanneer verontreinigd land weer in gebruik wordt genomen, hetzij als bouwgrond, hetzij als landbouwgrond.Huizen kunnen worden gebouwd op brownfield (voormalige industriële) locaties die niet goed zijn schoongemaakt, waardoor toekomstige eigenaren en hun families in gevaar komen. Of mensen kunnen hun water halen uit rivieren die worden bevoorraad door grondwater dat verontreinigd is door stortplaatsen, mijnen of anderszins vervuild land op enige afstand. Ziekten zoals kanker ontwikkelen zich in de loop van jaren of decennia om verschillende redenen en het is uiterst moeilijk te bewijzen dat ze zijn veroorzaakt door iets als lokale milieuvervuiling, vooral wanneer mensen tijdens hun leven van huis gaan. Niemand weet hoeveel land verontreinigd is, hoe de verontreiniging van de ene plaats tot de andere verschilt, of hoe landverontreinigingen met elkaar reageren zodra ze waterlopen binnendringen en watervervuiling worden. Dus de omvang van het probleem en de uiteindelijke effecten ervan zijn onmogelijk te bepalen.

we weten echter wel welk effect individuele verontreinigingen hebben. We weten bijvoorbeeld dat lood een giftig zwaarmetaal is dat allerlei onaangename effecten heeft op de menselijke gezondheid; het is betrokken bij ontwikkelingsproblemen (zoals vermindering van intelligentie) bij kinderen . We weten dat sommige chemische stoffen kankerverwekkend zijn (kanker veroorzakend), terwijl andere aangeboren afwijkingen zoals hart-en vaatziekten veroorzaken . Het lijkt op zijn minst verstandig om geen gevaarlijke chemische stoffen, zoals persistente organische verontreinigende stoffen, in het milieu in te voeren waar zij de gezondheid van mensen nog vele jaren in de toekomst kunnen schaden.

oplossingen

Waarom is bodemverontreiniging belangrijk? Hoewel de aarde een vrij grote plaats lijkt, is slechts ongeveer een derde van zijn oppervlak bedekt met land, en er zijn nu meer dan zeven miljard mensen die hier proberen te overleven. Het grootste deel van onze Energie (ongeveer 85 procent wereldwijd ) komt nog steeds uit fossiele brandstoffen die onder de grond zijn begraven en omdat we nog niet weten hoe we in de ruimte moeten delven,doen al onze mineralen dat ook. Veel van ons voedsel wordt geteeld op het oppervlak van de planeet; het water dat we nodig hebben komt ook van het oppervlak van de planeet of van gesteenten die gewoon ondergronds zijn begraven. Kortom, onze levens zijn net zo nauw verbonden met het aardoppervlak als de planten die uit de grond groeien.Alles wat het land aantast, beschadigt of vernietigt, heeft uiteindelijk een impact op het menselijk leven en kan ons vermogen om te overleven bedreigen.Daarom hebben we oplossingen voor het probleem nodig.

wat voor oplossingen? Idealiter zouden we elk aspect van landvervuiling op zijn beurt bekijken en een manier proberen te vinden om het te stoppen of te verminderen. Bij problemen als afvalverwerking zijn oplossingen relatief eenvoudig. We weten dat recycling die candramatisch de noodzaak vermindert om afval naar stortplaatsen te sturen; het vermindert ook de behoefte aan verbranding, die “vliegas”(giftig in de lucht zwevend stof) kan produceren dat kan mijlen waait tot het terug iNAND of water valt. We zullen altijd mijnen nodig hebben, maar, nogmaals, recycling van oude materialen kan onze behoefte aan nieuwe verminderen. In sommige landen is het nu gemeengoed om mijnexploitanten te verplichten mijnen op te ruimen en het landschap op te slaan nadat ze klaar zijn met werken; soms moeten mijneigenaren zelfs financiële obligaties indienen om ervoor te zorgen dat ze geld hebben om dit te doen. Meer interesse in anorganisch voedsel en landbouw kan op een dag leiden tot een vermindering van het gebruik van schadelijke landbouwchemicaliën,maar dat zal waarschijnlijk niet snel gebeuren. Toch heeft de bezorgdheid van het publiek over de veiligheid van voedsel en chemische stoffen geleid tot het verdwijnen van de schadelijker pesticiden—althans in sommige landen. Ondertussen helpen internationale inspanningen, zoals het VN-Verdrag ter bestrijding van woestijnvorming (UNCCD), om de aandacht te vestigen op grote problemen zoals bodemerosie.

idealiter hoeven we niet alleen het vervuilende land te stoppen: we moeten ook de vele verontreinigde locaties opruimen die al bestaan. Veel voormalige nucleaire sites zijn al zo veel mogelijk schoongemaakt; in het Verenigd Koninkrijk bijvoorbeeld besteedt de NuclearDecommissioning Authority momenteel ongeveer 117 miljard pond (146.000 miljoen dollar)aan het opruimen van 17 voormalige nucleaire sites—en dit cijfer blijft stijgen . In de Verenigde Staten heeft het Superfund-programma sinds 1980 honderden vervuilde sites ontsmet. Waar sites niet volledig kunnen worden hersteld, is het mogelijk om ze te “recyclen” en het milieu op andere manieren ten goede te komen; zo zijn een aantal verontreinigde locaties en voormalige mijnen in de Verenigde Staten nu windmolenparken of locaties voor grote delen van zonnepanelen geworden .

nieuwe technologieën zullen het in de toekomst vrijwel zeker gemakkelijker maken om vervuild land te “recyclen”. Zo maakt de relatief nieuwe vorm van afvalverwijdering, die plasmagasification wordt genoemd, het mogelijk om voormalige stortplaatsen te “delven”, waarbij het oude afval wordt omgezet in een energierijk gas en een relatief veilig vast afval dat als bouwmateriaal kan worden gebruikt. Bioremediatie is een andere zeer veelbelovende landreinigingstechnologie, waarbij verschillende soorten microben afval eten en verteren en er veilige producten van maken; fytoremediatie is een vergelijkbaar concept, maar omvat het gebruik van planten, zoals wilgen, om vervuilende stoffen uit de bodem te halen.

al deze dingen bieden hoop op een betere toekomst—een toekomst waarin we het milieu meer waarderen,het land minder beschadigen—en beseffen, ten slotte, dat de aarde zelf een beperkte en kostbare hulpbron is.

Foto: bioremediatie. Gelukkig vinden micro-organismen het niet erg om het soort afval aan te pakken dat we liever dumpen en negeren. Hier testen wetenschappers van het Oak Ridge National Laboratory in Tennessee of bodems die verontreinigd zijn met giftige chemicaliën zoals PCB ‘ s (polychloorbifenylen) door bacteriën kunnen worden opgezogen. Foto met dank aan USDepartment of Energy.