Глобальной для всего мира является проблема отходов – главных загрязнителей окружающей среды. Проблема отходов, наравне с проблемами энергии и воды, является всеобщей проблемой, связанной с каждым сектором экономики.
Многие отходы по своей структуре не известны для природных циклов воспроизводства, и природа не способна справиться с накопленными и качественно измененными продуктами, созданными человеком для удовлетворения своих потребностей. Например, полимерные отходы, поступившие на полигонное захоронение, загрязняют окружающую среду на многие десятилетия.
Негативное воздействие отходов на окружающую среду связано с выбросами загрязняющих веществ в атмосферный воздух (газообразные отходы), сбросами загрязняющих веществ в водные объекты и на водосборные площади (сточные воды), размещением отходов производства и потребления на специальных объектах – полигонах захоронения, хвостохранилищах и т.п. Соответственно видам негативного воздействия отходов на окружающую среду процессы ее инженерной защиты должны предусматривать защиту атмосферы, гидросферы и литосферы. Весьма актуально повышение эффективности технологических процессов инженерной защиты окружающей среды.
71 % поверхности Земли приходится на гидросферу. Вода – самое распространенное вещество в природе. Без воды существование живых организмов невозможно в принципе. Особую роль играют пресные воды Земли, общий объем которых невелик – всего 2,5 % от массы вод океана (приблизительно 30 млн км3). Подавляющая часть пресной воды для людей в повседневной жизни труднодоступна, т.к. связана с полярными льдами и подземными водоносными слоями. Поэтому задача первостепенной важности – предотвращение загрязнения водных объектов как источников пресной воды.
Приблизительно половина потребляемой человечеством воды превращается в сточные воды (СВ), сбрасываемые (после далеко не всегда эффективной очистки) на водосборные площади и в водные объекты (поверхностные и подземные).
Проблема России не в дефиците воды, а в ее качестве. Почти все города, а их в России более тысячи, снабжаются водой не из скважин, а из поверхностного водосбора. Около 75% городских квартир потребляют водопроводную воду весьма низкого качества, причем не исключено попадание в нее опасных микроорганизмов, а также токсичных веществ, широко используемых в промышленности и неизбежно попадающих сначала в СВ, а затем и в водопровод. Обычная городская система очистки воды не способна обезвредить подобные воды. Приблизительно 30% населения России потребляет воду, не прошедшую вообще никакой очистки, что весьма опасно для здоровья. В таких регионах РФ, как Белгородская и Курская область, Адыгея, Бурятия, Тыва, очистке подвергают не более 10% воды. В табл. 1 представлена характеристика сточных вод отдельных производств.