Количина отпада произведеног у људском друштву се повећава. Чврсти комерцијални и кућни отпад представља велики практични проблем за многе локалне самоуправе. Индустријски отпад је обично много мање запремине, али је већа вероватноћа да садржи опасне материјале, као што су токсичне хемикалије, запаљиве течности и азбест. Иако је укупна количина мања, одлагање опасног индустријског отпада је била већа брига него кућног отпада због уочене опасности по здравље и ризика од контаминације животне средине.
Генерисање опасног отпада постало је велики проблем широм света. Основни узрок проблема је индустријска производња и дистрибуција. Загађење земљишта настаје када опасни отпад контаминира земљиште и подземне воде услед неадекватних или неодговорних мера одлагања. Напуштена или запуштена одлагалишта отпада су посебно тежак и скуп проблем за друштво. Понекад се опасни отпад одлаже нелегално и на још опаснији начин јер власник не може да нађе јефтин начин да га се реши. Једно од главних нерешених питања у управљању опасним отпадом је проналажење метода одлагања које су и безбедне и јефтине. Забринутост јавности због опасног отпада фокусира се на потенцијалне здравствене ефекте изложености токсичним хемикалијама, а посебно на ризик од рака.
Базелска конвенција усвојена 1989. је међународни споразум за контролу прекограничног кретања опасног отпада и за спречавање да се опасни отпад отпрема на одлагање у земље које немају постројења за њихову безбедну обраду. Базелска конвенција захтева да се настанак опасног отпада и прекогранично кретање отпада сведе на минимум. Саобраћај опасним отпадом подлеже информисаној дозволи и законима земље пријема. Прекогранично кретање опасног отпада подлеже добрим еколошким праксама и гаранцијама да је земља пријем у стању да безбедно рукује њима. Сав други промет опасним отпадом сматра се незаконитим и стога криминалним у намјерама, подлијежући националним законима и казнама. Ова међународна конвенција пружа суштински оквир за контролу проблема на међународном нивоу.
Опасна својства хемикалија
Опасне материје су једињења и смеше које представљају опасност по здравље и имовину због своје токсичности, запаљивости, експлозивног потенцијала, зрачења или других опасних својстава. Пажња јавности тежи да се фокусира на карциногене, индустријски отпад, пестициде и опасности од зрачења. Међутим, безбројна једињења која не спадају у ове категорије могу представљати претњу по безбедност и здравље јавности.
Опасне хемикалије могу представљати физичке опасности, иако је то чешће у транспорту и индустријским инцидентима. Угљоводоници се могу запалити, па чак и експлодирати. Пожари и експлозије могу створити сопствене токсичне опасности у зависности од хемикалија које су првобитно биле присутне. Пожари који укључују складишта пестицида су посебно опасна ситуација, јер се пестициди могу претворити у још токсичније производе сагоревања (као што су параоксони у случају органофосфата) и значајне количине диоксина и фурана штетних по животну средину могу се генерисати сагоревањем у присуство једињења хлора.
Токсичност је, међутим, главна брига већине људи у погледу опасног отпада. Хемикалије могу бити токсичне за људска бића, а такође могу бити штетне по животну средину кроз токсичност за животињске и биљне врсте. Они који се не разграђују лако у окружењу (карактеристика тзв биоперзистенција) или који се акумулирају у околини (карактеристика тзв биоакумулација) посебно забрињавају.
Број и опасне природе токсичних супстанци у уобичајеној употреби су се драматично промениле. У последњој генерацији, истраживање и развој у органској хемији и хемијском инжењерству увели су хиљаде нових једињења у широку комерцијалну употребу, укључујући трајна једињења као што су полихлоровани бифенили (ПЦБ), снажнији пестициди, акцелератори и пластификатори са необичним и слабо разумљивим ефектима . Производња хемикалија је драматично порасла. Године 1941. производња свих синтетичких органских једињења само у Сједињеним Државама, на пример, била је мања од милијарду килограма. Данас је много већи од 80 милијарди килограма. Многа једињења која су данас уобичајена подвргнута су мало тестирања и нису добро схваћена.
Токсичне хемикалије су такође много наметљивије у свакодневном животу него у прошлости. Многа хемијска постројења или одлагалишта која су некада била изолована или на ивици града постала су уграђена у урбана подручја растом предграђа. Заједнице су сада ближе проблему него што су то биле у прошлости. Неке заједнице су изграђене директно на старим депонијама. Иако инциденти који укључују опасне супстанце имају различите облике и могу бити веома индивидуални, чини се да велика већина укључује релативно узак спектар опасних супстанци, које укључују: раствараче, боје и премазе, растворе метала, полихлорисане бифениле (ПЦБ), пестициде и киселине и алкалије. У студијама спроведеним у Сједињеним Државама, десет најчешћих опасних супстанци пронађених на депонијама које захтевају интервенцију владе биле су олово, арсен, жива, винил хлорид, бензол, кадмијум, ПЦБ, хлороформ, бензо(а)пирен и трихлоретилен. Међутим, хром, тетрахлоретилен, толуен и ди-2-етилхексилфталат такође су били истакнути међу оним супстанцама за које се могло показати да мигрирају или за које је постојала могућност излагања људи. Порекло овог хемијског отпада увелико варира и зависи од локалне ситуације, али обично раствори за галванизацију, одбачене хемикалије, нуспроизводи производње и растварачи отпада доприносе току отпада.
Загађење подземних вода
Слика 1 представља попречни пресек хипотетичке локације опасног отпада како би се илустровали проблеми са којима се може наићи. (У пракси, таква локација никада не би требало да се поставља у близини воде или изнад шљунковите површине.) У добро пројектованим објектима за одлагање опасног отпада (задржавање) постоји ефективно непропусна заптивка која спречава да опасне хемикалије мигрирају из локацију и у тло испод. Таква локација такође има постројења за третирање оних хемикалија које се могу неутралисати или трансформисати и за смањење количине отпада који улази у локацију; оне хемикалије које се не могу тако третирати налазе се у непропусним посудама. (Пропустљивост је, међутим, релативна, као што је описано у наставку.)
Слика 1. Попречни пресек хипотетичке локације опасног отпада
Хемикалије могу да побегну цурењем ако је контејнер угрожен, испирањем ако вода уђе или се пролије током руковања или након што је место нарушено. Једном када прођу кроз подлогу локације, или ако је облога сломљена или ако нема облоге, улазе у тло и мигрирају наниже због гравитације. Ова миграција је много бржа кроз порозно тло и спора кроз глину и стене. Чак и под земљом, вода тече низбрдо и ићи ће путем најмањег отпора, па ће ниво подземне воде благо пасти у правцу тока и ток ће бити много бржи кроз песак или шљунак. Ако постоји подземна вода испод земље, хемикалије ће на крају доћи до њега. Лакше хемикалије имају тенденцију да плутају на подземној води и формирају горњи слој. Теже хемикалије и једињења растворљива у води имају тенденцију да се растворе или носе са собом подземним водама док полако тече испод земље кроз порозне стене или шљунак. Регион контаминације, тзв перјаница, може се мапирати бушењем пробних бунара или бушотина. Перјаница се полако шири и креће у правцу кретања подземних вода.
Загађење површинских вода може се десити отицањем са локације, ако је горњи слој земљишта контаминиран, или подземним водама. Када се подземна вода улива у локално водно тело, као што је река или језеро, контаминација се преноси у ово водно тело. Неке хемикалије имају тенденцију да се таложе у доњем седименту, а друге се преносе током.
Загађење подземних вода може потрајати вековима да се сама очисти. Ако локални становници користе плитке бунаре као извор воде, постоји могућност излагања гутањем и контактом са кожом.
Забринутост за људско здравље
Људи долазе у контакт са токсичним супстанцама на много начина. До излагања токсичној супстанци може доћи у неколико тачака циклуса употребе супстанце. Људи раде у фабрици у којој те супстанце настају као отпад из индустријског процеса и не мењају се и не перу се пре него што дођу кући. Они могу да живе у близини места за одлагање опасног отпада која су нелегална или лоше пројектована или којима се управља, са могућностима излагања као последица несрећа или непажљивог руковања или недостатка задржавања супстанце, или недостатка ограде која би спречила децу да се налазе на локацији. До изложености може доћи у кући као резултат потрошачких производа који су погрешно означени, лоше ускладиштени и нису заштићени од деце.
Три пута излагања су далеко најважнија у разматрању импликација на токсичност опасног отпада: удисање, гутање и апсорпција кроз кожу. Једном када се апсорбује, иу зависности од пута излагања, постоји много начина на које људи могу бити погођени токсичним хемикалијама. Очигледно, листа могућих токсичних ефеката повезаних са опасним отпадом је веома дуга. Међутим, забринутост јавности и научне студије имају тенденцију да се концентришу на ризик од рака и репродуктивне ефекте. Генерално, ово је одразило профил хемијских опасности на овим локацијама.
Било је много студија о становницима који живе око или близу таквих локација. Уз неколико изузетака, ове студије су показале изузетно мало у погледу проверљивих, клинички значајних здравствених проблема. Изузеци су обично биле ситуације у којима је контаминација изузетно озбиљна и постоји јасан пут изложености становника који се налазе у непосредној близини локације или који пију воду из бунара црпећи подземну воду контаминирану локацијом. Постоји неколико вероватних разлога за ово изненађујуће одсуство документованих ефеката на здравље. Један је да за разлику од загађења ваздуха и загађења површинских вода, хемикалије у загађењу земљишта нису лако доступне људима. Људи могу да живе у областима које су веома контаминиране хемикалијама, али уколико не дођу у контакт са хемикалијама на један од горе наведених путева изложености, неће доћи до токсичности. Други разлог може бити тај што је потребно дуго времена да се развију хронични ефекти изложености овим токсичним хемикалијама и веома их је тешко проучавати. Још један разлог може бити тај што су ове хемикалије мање моћне у изазивању хроничних здравствених ефеката код људи него што се обично претпоставља.
Без обзира на утицај на људско здравље, штета од загађења земљишта по екосистеме може бити веома велика. Биљне и животињске врсте, бактерије у земљишту (које доприносе пољопривредној продуктивности) и други састојци екосистема могу бити неповратно оштећени степеном загађења који није повезан са било каквим видљивим утицајем на здравље људи.
Контрола проблема
Због расподеле становништва, ограничења коришћења земљишта, трошкова транспорта и забринутости друштва због утицаја на животну средину, постоји интензиван притисак да се пронађе решење за проблем економичног одлагања опасног отпада. Ово је довело до повећаног интересовања за методе као што су смањење извора, рециклажа, хемијска неутрализација и безбедна места за одлагање опасног отпада (задржавање). Прва два смањују количину отпада који се производи. Хемијска неутрализација смањује токсичност отпада и може га претворити у чврсту материју којом се лакше рукује. Кад год је могуће, пожељно је да се то уради на месту производње отпада како би се смањила количина отпада који се мора преместити. За остатак отпада потребна су добро пројектована постројења за одлагање опасног отпада, која користе најбоље доступне технологије хемијске обраде и задржавања.
Сигурне локације за држање опасног отпада су релативно скупе за изградњу. Локалитет треба пажљиво одабрати како би се осигурало да се загађење површинских вода и главних водоносних слојева (подземне воде) неће лако појавити. Локација мора бити пројектована и изграђена са непропусним баријерама како би се спречила контаминација земљишта и подземних вода. Ове баријере су обично тешке пластичне облоге и слојеви набијене глине испод подручја за држање. У стварности, баријера делује тако да одложи пробој и да успори продирање које се на крају деси до прихватљиве стопе, која неће довести до акумулације или значајног загађења подземних вода. Пропустљивост је својство материјала, описано у смислу отпорности материјала на течност или гас који продире у њега под датим условима притиска и температуре. Чак и најмање пропусна баријера, као што су пластичне облоге или набијена глина, на крају ће омогућити пролазак неке течне хемикалије кроз баријеру, иако то може потрајати годинама, па чак и вековима, а када дође до пробоја, проток постаје континуиран, иако се може десити на веома ниска стопа. То значи да је подземна вода непосредно испод одлагалишта опасног отпада увек изложена неком ризику од контаминације, чак и ако је веома мали. Једном када су подземне воде контаминиране, веома је тешко и често немогуће деконтаминирати.
Многа места за одлагање опасног отпада се редовно надгледају помоћу система за сакупљање и тестирањем оближњих бунара како би се осигурало да се загађење не шири. Напреднији су изграђени са објектима за рециклажу и прераду на лицу места или у близини како би се додатно смањио отпад који иде на депонију.
Локације за задржавање опасног отпада нису савршено решење за проблем загађења земљишта. Они захтевају скупу стручност за пројектовање, скупи су за изградњу и могу захтевати праћење, што ствара сталне трошкове. Они не гарантују да се контаминација подземних вода неће десити у будућности, иако су ефикасни у минимизирању овога. Велики недостатак је то што неко, неизбежно, мора да живи у близини. Заједнице у којима се налазе локације опасног отпада или се предлажу да буду лоциране обично им се оштро противе и отежавају владама да дају одобрење. Ово се зове синдром „не у мом дворишту“ (НИМБИ) и уобичајен је одговор на постављање објеката који се сматрају непожељним. У случају локација опасног отпада, НИМБИ синдром има тенденцију да буде посебно јак.
Нажалост, без локација за задржавање опасног отпада, друштво може у потпуности изгубити контролу над ситуацијом. Када нема доступног одлагалишта опасног отпада, или када је прескупо користити га, опасан отпад се често одлаже илегално. Такве праксе укључују изливање течног отпада на земљу у удаљеним областима, бацање отпада у одводе који иду у локалне водотоке и отпрему отпада у јурисдикције које имају лабавије законе који регулишу поступање са опасним отпадом. Ово може створити још опаснију ситуацију него што би створило лоше вођено одлагалиште.
Постоји неколико технологија које се могу користити за одлагање преосталог отпада. Високотемпературно спаљивање је једно од најчистијих и најефикаснијих средстава за одлагање опасног отпада, али је цена ових објеката веома висока. Један од приступа који више обећава био је спаљивање течног токсичног отпада у цементним пећима, које раде на неопходним високим температурама и које се налазе у земљама у развоју, као иу развијеном свету. Убризгавање у дубоке бунаре, испод нивоа воде, је једна од опција за хемикалије које се не могу одложити на било који други начин. Међутим, миграција подземних вода може бити незгодна и понекад необичне ситуације притиска под земљом или цурења у бунару ионако доводе до контаминације подземних вода. Дехалогенација је хемијска технологија која уклања атоме хлора и брома из халогенизованих угљоводоника, као што су ПЦБ, тако да се могу лако одложити спаљивањем.
Главно нерешено питање у поступању са чврстим комуналним отпадом је контаминација опасним отпадом одбаченим случајно или намерно. Ово се може свести на минимум преусмеравањем одлагања у посебан ток отпада. Већина комуналних система чврстог отпада преусмерава хемијски и други опасни отпад тако да не контаминира ток чврстог отпада. Одвојени ток отпада би, у идеалном случају, требало да буде преусмерен на безбедно место за одлагање опасног отпада.
Постоји хитна потреба за објектима за прикупљање и правилно одлагање малих количина опасног отпада, уз минималне трошкове. Појединци који се нађу у поседу боце или конзерве растварача, пестицида или неког непознатог праха или течности обично не могу да приуште високе трошкове правилног одлагања и не разумеју ризик. Неопходан је неки систем за сакупљање таквог опасног отпада од потрошача пре него што се излије на земљу, испусти у тоалет или спали и пусти у ваздух. Одређени број општина спонзорише дане „токсичног скупа“, када становници доносе мале количине токсичних материјала на централну локацију ради безбедног одлагања. У неким урбаним областима уведени су децентрализовани системи, који укључују кућно или локално прикупљање малих количина токсичних супстанци које треба одбацити. У Сједињеним Државама, искуство је показало да су људи спремни да возе и до пет миља да би безбедно одложили отровни отпад из домаћинства. Едукација потрошача у циљу подизања свести о потенцијалној токсичности уобичајених производа је хитно потребна. Пестициди у аеросол лименкама, избељивачима, средствима за чишћење у домаћинству и течностима за чишћење потенцијално су опасни, посебно за децу.
Напуштена места за одлагање опасног отпада
Напуштене или несигурне локације опасног отпада су чест проблем широм света. Депоније опасног отпада које треба очистити велика су обавеза према друштву. Могућности земаља и локалних јурисдикција да очисте велике локације опасног отпада увелико варирају. У идеалном случају, власник сајта или особа која је креирала сајт треба да плати његово чишћење. У пракси, такви сајтови су често мењали власника и ранији власници су често остајали без посла, садашњи власници можда немају финансијска средства за чишћење, а напори на чишћењу обично се одлажу на веома дуге периоде због скупих техничких студије праћене правним биткама. Мање и мање богате земље имају мало утицаја у преговорима о чишћењу са тренутним власницима сајта или одговорним странама, и немају значајна средства за чишћење локације.
Традиционални приступи чишћењу локација опасног отпада су веома спори и скупи. То захтева високо специјализовану стручност која је често у недостатку. Локација опасног отпада се прво процењује како би се утврдило колико је озбиљно загађење земљишта и да ли су подземне воде контаминиране. Утврђује се вероватноћа да становници дођу у контакт са опасним материјама и, у неким случајевима, израчунава се процена ризика по здравље који то представља. Морају се одлучити о прихватљивим нивоима чишћења, до које мере изложеност мора бити смањена да би се заштитило здравље људи и животна средина. Већина влада доноси одлуке о нивоима чишћења примењујући различите важеће законе о животној средини, стандарде о загађењу ваздуха, стандарде воде за пиће и на основу процене опасности здравствених ризика које представља одређена локација. Нивои чишћења су стога постављени тако да одражавају бриге за здравље и животну средину. Мора се донети одлука о томе како ће се локација санирати или како најбоље постићи ово смањење изложености. Санација је технички проблем постизања ових нивоа чишћења инжењерским и другим методама. Неке од техника које се користе укључују спаљивање, очвршћавање, хемијски третман, испаравање, поновљено испирање тла, биоразградњу, задржавање, уклањање тла са локације и испумпавање подземних вода. Ове инжењерске опције су превише сложене и специфичне за околности да би их детаљно описали. Решења морају одговарати конкретној ситуацији и расположивим средствима за постизање контроле. У неким случајевима, санација није изводљива. Затим се мора донети одлука о томе која ће употреба земљишта бити дозвољена на локацији.