Р. Романова - Экскретология мусора

Отмечается [54], что продолжительность работы металлов в изделиях в среднем считается равной 22 годам и составляет, например, 30 лет для судов, 27 лет для железнодорожного оборудования, 17 лет для сельскохозяйственных машин, 16 лет для металлорежущего и другого промышленного оборудования, 10 лет для автомобилей и ручного инструмента, 5 лет для стиральных машин и домашнего электрооборудования.

Необходимо отметить, что приводимые в литературных источниках значения времён деструкции (разложения, ржавления, распада и т. п.) материалов не вполне корректны, так как не указаны внешние условия. На это обращено внимание и в работе [49]. Автор проанализировал имеющиеся в литературе данные по разложению бумаги в естественных условиях и обнаружил, что разные источники дают эти значения от месяца до 15 лет. Вполне вероятно, что эти столь разные значения соответствуют истине; их большой разброс объясняется различием условий, при которых происходило разложение.

Дело в том, что бумага состоит в основном из клетчатки (целлюлозы). Разложение клетчатки происходит под действием микроорганизмов, активность которых зависит от многих условий, в первую очередь от температуры и влажности. Например, в Антарктиде газетная бумага будет сохраняться, наверное, в течение столетий, а в тропиках её разложение произойдет в течение нескольких месяцев. Кстати, на свалках без поступления кислорода в слой мусора бумага способна, не разлагаясь, лежать десятки лет.

Такое же положение дел наблюдается и с другими веществами, изделиями, продуктами. При указании временных характеристик обязательно надо указывать условия окружающей среды – в первую очередь её температуру и влажность. В некоторых случаях следует учитывать наличие агрессивного химического окружения, электромагнитных и корпускулярно– полевых потоков.

Что касается времён существования выбывших из обращения антропогенных продуктов, веществ, изделий τ а→, то не всегда эта характеристика соответствует реальному их «износу». Потребительские свойства антропогенных экскретов часто не соответствуют их физическому состоянию. Они могут быть в отличном физическом и техническом состояниях, однако субъективно – предметами вышедшими из моды, не того цвета, фасона, качества или фирмы-производителя, а также устаревшего технического образца. Поэтому их в качестве квазимусора уничтожают или выбрасывают на свалку.

Рис. 1.5.1. Статус и зависимость работоспособности изделия, предназначенного для уничтожения, от времени его содержания в месте хранения; t гар – гарантийный срок хранения; t физ – время существования изделия как функционально целого и работоспособного; t пр – момент получения приказа об уничтожении изделия; t исп – момент исполнения приказа

График рисунка 1.5.1. иллюстрирует зависимость работоспособности изделия, хранящегося на складе, от времени его содержания в месте хранения и предназначенного для уничтожения. Изделие квалифицируется квазимусором с момента получения (подписания) приказа о его уничтожении t пр и до момента исполнения этого приказа t исп . Из рисунка видно, что если изделие забирается для ликвидации в пределах времени его физического существования t физкак функционально целого и работоспособного, то оно имеет статус квазимусора. При временах t > t физхранившееся изделие в любом случае потеряло свою работоспособность и превратилось в мусор. Более подробно эта тема обсуждается в готовящейся к печати книге.

Рассмотрим детальнее вопрос о критериях распада, разложения или деструкции тел на примерах конкретных мусорных экскретов. Главной трудностью в этом вопросе является определение степени разрушения объектов, начиная с которой их уже нельзя считать целостными и неразложившимися.

Например, консервные банки, изготовленные из оцинкованного или покрытого оловом железа. Разлагающиеся экскреты в виде консервных банок ядовиты для многих организмов, а острые края банок в природных средах травмируют животных. Под действием кислорода железо медленно окисляется до оксида железа Fe 2O 3(ржавчины), который в некоторых условиях растворяется. Остатки цинкового или оловянного покрытия препятствуют его окислению.

Конечным продуктом разложения становятся мелкие куски ржавчины или растворимые соли железа. Приводимое в литературных источниках время разложения: на земле – несколько десятков лет, в пресной воде – около 10 лет, в солёной воде – 1÷2 года [20].

Заметим, что процесс ржавления происходит не одномоментно, а растянут по времени и только опытным путём можно установить точную граничную степень распада. Время существования этого экскрета должно определяться на основе экспертных значений некоторых критериев. Достижение определённого значения критериального коэффициента позволяет судить о целостности рассматриваемого объекта. Превышение или принижение (в зависимости от конкретного характерного физического параметра) таких коэффициентов позволяют считать объект либо ещё целостным, либо разрушившимся.

Продолжим рассмотрение экскрета в виде протяжённого объекта (например, консервной банки). Для изделия протяжённого, имеющего относительные размеры (длину – l и ширину – d) в соотношении d/l «1, очевидно целесообразно для суждения о деструкции изделия использовать критериальные коэффициенты

k = d рж/ d (1)

или

m = l рж/ l (2).

В этих выражениях:

d ржи l рж– толщина и длина проржавевшей поверхности металла банки.

Задавшись общепринятым экспертами значением, например, по относительной толщине банки k*, выясняем как оно соотносится с наблюдаемым значением k.

Если k > k*, то банка считается проржавевшей (потерявшей целостность), а соответствующее время её пребывания как экскрета считается временем его существования.

При k ≤ k* банка считается неповреждённой, и время существования экскрета – неопределённым.

Аналогичные подходы возможны и для других объектов, имеющих иные критериальные коэффициенты, например массовые. Подобным характерным объектом деструкции может служить объёмное изделие, изготовленное из металлолома железа или чугуна.

Разложение его экскрета происходит под действием растворённого в воде или находящегося в воздухе кислорода. Изделие медленно окисляется до оксида железа (ржавчины), который в некоторых условиях (кислые воды) растворяется. Конечным продуктом разложения будет порошок ржавчины или растворимые соли железа. Для таких изделий геометрические размеры имеют один порядок малости, то есть