1 Odpady
Odpady Autori: Jacek Schindler, Kliment Mindjov, Lenka Milonová, Rudolf Pado
Hlavná myšlienka Doba trvania Ročné obdobie Miesto Materiál Predmety Ciele
Metódy
Odpad je niečo nepotrebné, nechcené. Už v dávnej minulosti ho poznali, ale nebol takým problémom ako je to dnes. 3–4 vyučovacie hodiny Ľubovoľné Školská trieda, mesto alebo dedina Pomôcky uvedené pri jednotlivých aktivitách Chémia, biológia, fyzika, ekológia, dejepis, pracovné vyučovanie, výtvarná výchova • Dozvedieť sa veľa nového o odpade, o jeho dejinách a terajšej podobe • Oboznámiť sa s rôznymi druhmi odpadov • Preskúmať zloženie odpadu v svojej domácnosti a porozmýšľať, ako predísť produkcii odpadu, dozvedieť sa o výrobe papiera v minulosti a dnes a prakticky si vyskúšať výrobu papiera zo starých novín. Výklad, diskusia, prieskum, tvorivé dielne
Úvod Odpadom nazývame niečo, čo sa nám zdá už nepotrebné, nechcené. To, čo vyhadzujeme, však môže byť potrebné pre niekoho iného. V prírode pojem odpad neexistuje. Odpadové látky jedných organizmov sa stanú potravou pre druhé organizmy a tak sú zaradené do prírodného kolobehu ako nevyhnutná zložka. Napríklad vtáky používajú odpad zo stromov (suché konáre alebo listy) na vybudovanie svojich hniezd, rôzne pôdne mikroorganizmy a červy zasa
Odpady
77
1 Odpady
premieňajú listy a telá mŕtvych organizmov na dôležitý humus, ktorý sa opätovne stáva potravou pre rastliny, organický materiál vo vode (opad zo stromov, kúsky dreva) slúži ako potrava pre vodné organizmy a pod. Vďaka tomuto systému sa v prírode počas miliónov rokov vytvorila dynamická rovnováha, ktorú začal intenzívne narušovať až súčasný človek. Hory odpadov vytvorených človekom v posledných desaťročiach, uložených na skládkach, zostanú pre ďalšie generácie obrazom našej doby. Možno sa naši potomkovia budú čudovať, ako sme mohli tak neuveriteľne plytvať prírodnými zdrojmi a vyhadzovať využiteľné druhotné suroviny. Najväčšie starosti pravdepodobne budú našim potomkom robiť nami uložené rádioaktívne a rôzne nebezpečné chemické odpady na skládkach alebo na dne morí a oceánov. Ďalšie milióny ton odpadov spaľujeme v spaľovniach odpadov a okrem toxického zaťaženia prostredia sa tým raz a navždy taktiež zbavujeme druhotných surovín. A pritom existujú aj iné riešenia. V dnešnej modernej spoločnosti 80% všetkého odpadu tvorí poľnohospodárstvo, priemysel, alebo baníctvo. Zvyšných 20% pochádza z domácností. Veľká časť vecí, ktoré putujú do koša (plasty, kovy, papier, sklo, biologický odpad) sa dajú recyklovať alebo znova použiť.
Aktivity Čo nájdeme v koši?
1
Ak by sme mali doma odpadkový kôš plný odpadu, ktorý by bol priemernou vzorkou odpadu vyhodeného z domácností na Slovensku, tento kôš by obsahoval: • 20% papiera • 12% skla • 45% bioodpadu • 7% plastov • 4% kovov (železných aj neželezných) • 4% textilu • 3% dreva, gumy a kože • 1% nebezpečného odpadu • 4% anorganických látok
2
Urobte si 7-dňový prieskum vyprodukovaného odpadu vo vašej domácnosti. Potrebujete na to: zápisník, pero a váhu. Do prieskumu zapojte aj ostatných členov rodiny. Do zápisníka zaznamenávajte množstvo (váhu, prípadne počet kusov) a druh odpadu. Odpady, ktoré sa tvoria výnimočne, je možné uviesť v kategórii „iné“ alebo môžete vytvoriť novú kategóriu. Na zjednodušenie je možné vyhradiť pre jednotlivé druhy odpadov rôzne nádoby a váženie vykonať raz v priebehu dňa, najlepšie večer. Do zápisníka si môžete zaznamenávať konkrétny typ odpadu – noviny, obal od čokolády, obal z ryže a pod. Zaznamenávajte všetky druhy vytvorených odpadov, aj tie, ktoré vyhadzujete výnimočne (takýmto odpadom môže byť akumulátor z automobilu, žiarivka z osvetlenia, staré lieky a pod.).
3
Po skončení pozorovania sa pokúste spolu s rodičmi zodpovedať nasledujúce otázky: • • •
• •
4 78
Aké je zloženie odpadu produkovaného vašou domácnosťou? Ktoré zložky z Vášho odpadu sa dajú vyseparovať a ktoré nie? Prevládajú recyklovateľné alebo nerecyklovateľné zložky? Je schopná Vaša domácnosť upraviť svoj životný štýl tak, aby sa znížila celková produkcia odpadov a vo vytvorenom odpade sa zvýšil podiel recyklovateľných zložiek? Ako upravíte režim domácnosti? Ako spolupracovali rodinní príslušníci pri pozorovaní? Sú vo Vašej obci (meste) vytvorené podmienky pre separovaný zber?
Podobný výskum si môžete urobiť aj v triede.
Odpady
1 Odpady
Výroba papiera v minulosti a dnes
1 2
Prečítajte si nasledovný text o výrobe papiera v minulosti.
Vyhľadajte si v rôznych učebniciach a knihách ako sa papier vyrába dnes. Čo všetko je potrebné na výrobu bieleho papiera, ktorý dnes používame? (drevo zo stromov, veľa rozličných chemikálií).
Vyrobte si vlastný recyklovaný papier
1
Pripravte si: staré noviny, vodu, múku, malú nádobu alebo väčšiu misku, mlynček na mäso alebo mixér, metličku, kovový drôt, silonové pančuchy. Postupujte nasledovne: •
• •
• • • • • •
2
Rozstrihnite pančuchy na polovicu tak, aby bola každá noha zvlášť. Pomocou drôtu vytvorte plochú obdĺžnikovú konštrukciu. Natiahnite jednu nohu pančuchy na tento rám tak, aby sa neroztrhla. Môžete si pomôcť tak, že ostré hrany rámu omotáte lepiacou páskou. Uistite sa, či je pančucha navlečená tesne na rám. Na obidvoch voľných koncoch pančúch urobte uzol. Natrhajte noviny na malé kúsky a vložte ich do nádoby s takým množstvo vody, aby papier dostatočne navlhol. Nechajte zmes stáť niekoľko hodín, najlepšie celú noc. Ak papier vodu absorboval, tak vodu dolejte. Papierovinu môžete pomlieť na mlynčeku na mäso alebo rozmixovať v mixéri. Potom miešajte zmes metličkou, až kým nedosiahnete homogénnu kašovitú konzistenciu hmoty. Rozpustite 3 lyžice múky v pohári vody a pridajte k pripravenej zmesi. Zmiešajte dokopy. Túto zmes vylejte na rám obalený pančuchou a rozotrite na hrúbku 3 mm. Nechajte vodu zo zmesi voľne odkvapkať, potom rám so zmesou dajte na slnko vyschnúť. Počkajte, kým papier celkom nevyschne, potom ho jemne zošuchnite z pančuchy a narovnajte. Poznámka: Do hmoty môžete pridať aj kvety, potravinárske farbivo a pod.
Porozprávajte sa o recyklovanom papieri. Je ekologickejší ako obyčajný papier? Recyklovaním 1 tony starého papiera sa ušetrí približne 17 dospelých stromov. Používanie recyklovaného papiera chráni nielen stromy, ale znižuje spotrebu energie a znečistenie prostredia. Pozor! Ak sa na papieri oznamuje, že je 100% recyklovateľný, znamená to, že papier môže byť na 100% recyklovaný, nie že už ide o recyklovaný papier. Na takomto papieri je označenie „Vyrobené z recyklovaného papiera“.
3 4
Zorganizujte na škole zber papiera na recykláciu. Koľko stromov sa vám podarilo zachrániť? Zistite názvy obchodov vo vašom meste, kde možno kúpiť výrobky z recyklovaného papiera a ich zoznam a ukážky výrobkov si zaveste na nástenku alebo urobte reláciu do školského rozhlasu. Presvedčite aj ostatných, aby uprednostňovali takéto výrobky.
Doplňujúce aktivity 1. Pri prechádzke v prírode si všímajte prírodu okolo seba. Bolo v nej veľa smetí? Porozprávajte sa s ostatnými o rôznych druhoch odpadu, ktoré ste videli a prečo ležia v prírode. 2. Zorganizujte akciu „Za čistú prírodu“ a vyzbierajte smeti vo vašom obľúbenom parku, lese, potoku, doline a napíšte o tom do miestnych novín. 3. Pozhovárajte sa so starými rodičmi, či bolo aj v minulosti toľko odpadu v prírode. Aké druhy opadu poznali, keď boli v našom veku a čo s ním robili? Čo z ich správania by sme si mohli zobrať za vzor aj v dnešnej spoločnosti?
Odpady
79
1 Odpady
Dejiny odpadov
Skládky odpadu doby kamennej – Človek už v dobe kamennej vytváral rôzne typy odpadov, ktoré voľne ukladal na miestach svojich stanovísk a prístreškov. Boli to rôzne zvyšky jedál – najmä kosti, popol, poškodené kamenné aj drevené nástroje, odpad kamenných štepov z výroby kamenných nástrojov a podobne. Množstvo takéhoto odpadu bolo však v tom čase minimálne (výnimkou sú miesta, kde sa odpad hromadil tisícky rokov, a tak jeho vrstva narástla do hrúbky niekoľkých metrov) a aj jeho rozmiestnenie v krajine bolo veľmi riedke. Okrem toho, všetok odpad bol z prírodných materiálov a príroda si s ním vedela bez väčších problémov poradiť. Vďaka odpadom, vzniknutým v ranných obdobiach vývoja ľudskej spoločnosti, môžeme v súčasnosti študovať spôsob života v minulosti. Jedna z najstarších skládok odpadu sa našla v sídle človeka doby kamennej v Nórsku. Obrovská hromada odpadu z kostí, črepov a popola, približne 320 m dlhá, 65 m široká a 8,5 m vysoká. Archeologické výskumy ukázali, že skládka bola príležitostne podpálená, pravdepodobne aby sa odstránili najhoršie pachy.
Staroveké mestá – S množstvom odpadu sa potýkali už aj obyvatelia starovekých miest. Pre zabezpečenie čistoty v rímskych mestách bývala budovaná verejná kanalizácia a vzniknuté tuhé odpady sa vynášali mimo územie mesta, pričom ich často využívali poľnohospodári na vidieku. Veľmi vysoký stupeň zneškodňovania dosiahli v starovekom Grécku a Ríme, kde existovala forma „komunálnych služieb“ zabezpečujúcich odvážanie vzniknutých odpadov mimo mesta. Rovnako rozvinuté bolo i nakladanie s odpadmi v Asýrii a Babylone, kde sa časť odpadov kompostovala a spáliteľný odpad sa priebežne spaľoval na vyhradených kopách odpadov. Mnohé antické mestá disponovali odvodňovacím systémom, do ktorého boli odvádzané splašky z kúpeľov a kuchýň. Pevné odpady sa deponovali v jamách na pevný odpad, alebo sa používali ako hnojivo. Napríklad už v minojskej kultúre (asi 3000 pred n. l. na Kréte – Grécko) existovali toalety so splachovaním, z ktorých splašky boli odvádzané do odvodňovacieho systému. V antickom Ríme existovala asi od roku 600 pred n. l. takzvaná Cloaca Maxima, kanál 4 metre vysoký, ktorý umožňoval aj inšpekčné plavby na člne. Povinnosť pripojiť sa na odvodňovací systém nebola, prípoj na túto verejnú kanalizačnú sieť bol zdarma. Z nepripojených domov vynášala každý deň súkromná služba odpady v hlinených nádobách a predávala ich poľnohospodárom mimo mesta. V tej dobe boli už aj verejné WC. Keď sa pri vykopávkach prvý raz narazilo na takéto staromódne zariadenia, myslelo sa, že sú to chrámy, keďže tieto miesta potreby boli veľmi prepychovo vybavené.
80
Odpady
1 Odpady
Dejiny odpadov pokračovanie Páchnúci stredovek – V stredoveku sa vzniknuté odpady bezstarostne nechávali v blízkosti miest, kde vznikli. Obyvatelia domov vyhadzovali odpad priamo pod okná do záhrad, studní, do zrúcaných domov, kde vznikali hromady odpadkov. Ulice miest boli často zaplnené hnijúcimi a silne zapáchajúcimi odpadkami, ktoré nikto neodnášal. V mestách nebola vybudovaná ani kanalizácia, a preto sa všetok tekutý odpad vylieval priamo na ulicu. Pomery v stredovekých mestách najlepšie ilustruje nasledovný príbeh: kráľ Filip II. stál na balkóne svojho paláca v Paríži, aby pozoroval prehliadku vojenských vozov. Pre množstvo koní a ťažkých záprahov sa pouličné blato tak zvírilo a rozšíril sa taký strašný smrad, že kráľ odpadol. Tento zážitok ho prinútil k spevneniu cesty pred palácom dlaždicami. Niet preto divu, že sa v stredovekých mestách rýchlo šírili epidémie rôznych ochorení, najmä moru. Mor bol prenášaný potkanmi, ktoré sa živili odhodenými odpadkami a často sa premnožili. K riešeniu vzniknutých problémov sa (okrem hlavných dažďových stok v niektorých veľkých mestách) prikročilo až koncom 16. storočia. Odpad sa ukladal do odpadových jám, ktoré sa po zaplnení zapálili a potom zasypali zeminou. Verejné vodovody a kanalizačné siete sa začínajú budovať v mestách až v polovici 18. storočia. Už v roku 1348 spozorovali v Paríži súvislosti medzi hygienickými podmienkami a epidémiami. Následne prevzali súkromné odvozné služby transport odpadkov z mesta. Skúšali sa aj iné metódy: v Londýne boli napríklad všetky havrany a sokoly pod ochranou, pretože požierali odpadky. To, že týmto spôsobom neboli problémy vyriešené, ukazuje aj úryvok z reči lorda Tyrconnelsa, ktorú predniesol pred Londýnskym mestským parlamentom: „Odpadky v niektorých častiach mesta môžu podnietiť cudzích návštevníkov vidieť v nás národ, ktorý je bez jemnocitu a podobá sa horde barbarov. Žiadnemu z divokých národov by sa nepripustilo takéto zanedbanie čistoty, pre ktoré je v uliciach Londýna toľko príkladov.“ A Johann Wolfgang von Goethe napísal v roku 1786 z Benátok: „Len keby si svoje mesto čistejšie udržiavali. Je síce pod hrozbou trestu odpadky do kanála sypať, dažďu však nie je zakázané splaviť do kanála všetky odpadky nakopené v rohoch a čo je ešte horšie, upchať odtoky. Keď výdatnejšie prší, sú námestia pod vodou – neradostné bahno. Všetko nadáva a hreší. Keď je znovu pekné počasie, nik už nemyslí na čistotu.“
Postupujúci pokrok – Až v 19. storočí sa pristúpilo na riešenie problému a to pod tlakom Európou sa šíriacej cholery a potom čo Robert Koch bezpochybne dokázal súvislosť medzi cholerou a hygienickými podmienkami. V prvej polovici 19. storočia sa postupne zaviedli opatrenia, ktoré začali riešiť problémy s hromadením odpadov v mestách a väčších sídlach. Vzniknuté a zozbierané smeti sa však nanešťastie voľne ukladali na kopy odpadkov, ktoré boli v bezprostrednej blízkosti mesta. Takto uložené odpady sa stávali miestom, z ktorého sa šíril zápach a zvieratá z neho prenášali do miest infekčné choroby. Na vidieku boli podmienky nakladania s odpadom lepšie, pretože odpad tvorili najmä organické zložky, ktoré sa využívali ako krmivo pre domáce zvieratá, palivo na kúrenie alebo ako hnojivo na prihnojovanie obhospodarovanej pôdy. V čistote držalo primát Anglicko. Toalety s vodným splachovaním a prípojom na kanalizačnú sieť boli znovuobjavené a bol zriadený aj mestský odvoz odpadkov.
Paralely k prítomnosti – Zloženie odpadu a jeho množstvo sa drasticky zmenilo. Už to nie sú organické odpady s ich smradom a nebezpečenstvom epidémie cholery alebo moru. Dnes je odpad zmesou materiálov s rôznorodým chemickým zložením a fyzikálnymi vlastnosťami. Súčastné odpady sú o to zákernejšie, že ide o jemné, prakticky mnohokrát neviditeľné rozdeľovanie škodlivých látok a jedov do nášho životného prostredia, vôd, vzduchu, pôdy a do potravy. A uprostred tohto neviditeľného kolobehu chemických látok stojí človek.
Odpady
81
Odpady Príklady a úlohy
Výroba papiera v Egypte Za jednu z prvých „priemyselných“ výrob môžeme považovať výrobu papiera v Egypte (4 000 rokov p. n. l.). Papier sa vyrábal zo 4 až 5 metrov vysokej rastliny Cyperus papyrus (šachor papyrusový), ktorá bola v týchto dobách rozšírená v povodí Bieleho Nílu (dolný Egypt, Sýria, Babylónia). Neskoršie z týchto oblastí táto rastlina vymizla v dôsledku neustálych regulácií (zvyšok porastov sa zachoval v najsevernejšej Sicílii). Z papyrusu sa okrem papiera vyrábali rohože, koše, sandále, suché steblá sa používali ako palivo a popol z neho ako liek. Šachor papyrusový sa stal symbolickou rastlinou Egypta a preto sa vyskytuje na mnohých obrazoch a rytinách v najstarších egyptských pamiatkach. Postup výroby papiera bol nasledovný: Egypťania pozdĺžne rozrezali rastlinu, vybrali z nej dužinu a poskladali ju tesne vedľa seba do vrstiev. Na túto vrstvu položili krížom druhú vrstvu dužín. Tieto dve vrstvy sa vlastnou šťavou vzájomne zlepili. Túto hmotu následne zlisovali. Získali papyrus, po ktorom sa písalo nástrojom vyrobeným z vody, olejových sadzí a arabskej gumy, vždy iba z jednej strany. Papyrus sa stáčal do trubičiek a balil do plátna natretého smolou (ochrana pred vlhkosťou). Známa knižnica v Alexandrii obsahovala 400 000 takýchto zvitkov. V meste Pergament (2. stor. p. n. l.) bola založená technológia výroby „papiera“ na báze kože zvierat. Z kože kôz, jahniat, oslov stiahli tenkú blanu, tu natreli belobou, vyhladili, vyleštili, až vznikol tzv. pergamen. Na pergamen sa písalo zrezanou stonkou rákosia. V 8. storočí n. l. (Samarkand, Bagdad) bol vynájdený papier textilný.
82
Odpady
Dnešné typy odpadov
Odpady Príklady a úlohy
Človek dnes vytvára širokú paletu odpadov, ktoré môžu mať rôzne skupenstvá, chemické zloženie a formy. Podľa skupenstva rozlišujeme tri typy odpadov: plynné, kvapalné a tuhé odpady.
Plynné odpady – vznikajú väčšinou pri spaľovaní fosílnych palív, spaľovaní odpadov a pri rôznych výrobných postupoch v priemysle, doprave a poľnohospodárstve. Tisíce ton plynných odpadov sa ročne uvoľňuje do atmosféry, kde spôsobujú jej výrazné znečistenie. Neustálym znečisťovaním atmosféry sa vytvárajú podmienky pre vznik kyslých dažďov, procesy vzniku skleníkového efektu a rozpadu ozónovej vrstvy. Kvapalné odpady – majú veľké zastúpenie a vytvárajú sa pri priemyselnej
i poľnohospodárskej výrobe (výroba papiera, výroba chemických zlúčenín, veľkochov poľnohospodárskych zvierat). Vysoký podiel medzi kvapalnými odpadmi predstavujú aj splaškové vody z kanalizácií miest a obcí, úniky zo septikov a pod. Kvapalný odpad je problematický svojím objemom, pretože obsah odpadových látok sa pohybuje priemerne len do 15% tuhých látok, zvyšok tvorí voda. Tekuté odpady sa zneškodňujú v čistiarňach odpadových vôd, ktoré zabezpečujú primerané vyčistenie vody a jej navrátenie do prírody. Nie všetok tekutý odpad však skončí v čistiarni. V menej vyspelých, ale aj vo vyspelých krajinách sa dostávajú do riek a potokov, prípadne i do podzemných vôd rôzne druhy tekutých odpadov. Takto znečistené povrchové i podpovrchové vody spôsobujú poškodenie ekosystémov, negatívne vplývajú na životné prostredie a môžu svojim zložením nepriaznivo ovplyvňovať zdravie človeka.
Tuhé odpady – sú svojim zložením veľmi rôznorodé a predstavujú významný environmentálny problém. Tuhé odpady sú tiež ako predchádzajúce, produkované priemyslom, poľnohospodárstvom ale i domácnosťami. Pri ťažbe a spracovaní nerastných surovín, pri budovaní sídiel a dopravných spojení či pri zhromažďovaní odpadov z domácností a sídiel vznikajú objemom významné množstvá tuhých odpadov. Najproblematickejšie sú odpady z priemyselných podnikov a odpady z domácností, pretože majú veľmi rôznorodé zloženie a obsahujú i významné podiely nebezpečných látok poškodzujúcich životné prostredie. Najčastejším zneškodňovaním tuhých odpadov vo vyspelých aj rozvojových krajinách je ich ukladanie na skládkach odpadov, v menšej miere sa niektoré typy tuhých odpadov spaľujú v spaľovniach. Nebezpečné odpady – nebezpečný odpad je taký odpad, ktorý svojimi vlastnosťami
(najmä toxicitou, infekčnosťou, dráždivosťou, výbušnosťou, horľavosťou, chemickými vlastnosťami, karcinogénnymi (rakovinotvorné), teratogénnymi (poškodzujúce ľudský plod) a mutagénnymi (spôsobuje mutácie genetickej informácie, prípadne rakovinu) vlastnosťami) je alebo môže byť nebezpečný pre zdravie obyvateľstva alebo životné prostredie. Do tejto kategórie patria odpady produkované niektorými priemyselnými odvetviami, rádioaktívny odpad, odpad z bitúnkov, kafilérií, nemocníc a iné. Medzi najnebezpečnejšie odpady patria rádioaktívne odpady z jadrových elektrární a z rôznych (civilných aj vojenských) jadrových zariadení. Tieto odpady sú nebezpečné svojimi nepriaznivými vplyvmi rádioaktívneho žiarenia na ľudské zdravie a na zdravie všetkých živých organizmov. Bezpečné zneškodnenie a uloženie vyprodukovaného rádioaktívneho odpadu je celosvetovým problémom a vyžaduje veľmi vysoké finančné náklady.
Odpady
83
