Меню Услуги

Геоэкологические условия участка размещения полигона захоронения

Страницы: 1 2 3 4 5

Содержание

  • Введение
  • Глава 1. Современное состояние проблемы утилизации отходов
  • Геоэкологические проблемы складирования ТБО
  • 1.1. Состояние проблемы утилизации ТБО в районах г.Махачкалы
  • 1.2. Характеристика полигонов ТБО
  • 1.3. Строение и структура полигона ТБО
  • 1.4. Характеристика объектов складирования как природно-техногенного геологического тела
  • Глава 2. Физико-Географические, природно-климатические и геоэкологические условия
  • 2.1. Общие сведения
  • 2.2. Минерально-сырьевые ресурсы
  • 2.3. Рекреационные ресурсы и особо охраняемые природные территории
  • 2.4. Климатические условия
  • 2.5. Геологическое строение и тектоника
  • 2.6. Горнотехнические и гидрогеологические условия
  • Глава 3. Оценка геоэкологических условий размещения полигона ТБО «Торкали
  • 3.1. Физико-географические условия участка
  • 3.2. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия
  • 3.3. Геоэкологические условия участка
  • Глава 4. Воздействие на окружающую среду в процессе осуществления намечаемой деятельности
  • 4.1. Воздействие на атмосферный воздух
  • 4.2. Воздействие на поверхностные и подземные воды
  • 4.3. Воздействие на окружающую среду при утилизации производственных и бытовых отходов
  • 4.4. Воздействие на почвенно-грунтовую среду
  • 4.5. Воздействие на животный и растительный мир
  • Глава 5. Рекультивация, геоэкологический мониторинг полигонов ТБО
  • 5.1. Рекультивация полигонов ТБО
  • 5.2. Применение нестандартных проектных решений при рекультивации полигонов ТБО
  • 5.3. Геоэкологический мониторинг
  • 5.4. Геотехнический контроль
  • Заключение
  • Список литературы
  • Приложения

Введение

Твердые бытовые отходы появились вместе с человеком и одновременно с этим решалась проблема их утилизации. В Италии за 3000 лет до н.э. отходы помещались в ямы и послойно укрывались землей, свалки мусора формировались вокруг населенных пунктов. В Англии  накопившийся в домах мусор держали до прихода мусорщика, в конце XVIII века перед отгрузкой мусора на свалки производилась их ручная сортировка, и часть повторно использовалась, в конце XIX века начались проводить и первые наблюдения за составом мусора [7,8].

Сегодня по данным государственной корпорации «Ростехнологии» (Переработка мусора (ТБО) в России), являющейся крупнейшим участником рынка мусоропереработки в стране, на территории России скопилось более 31 миллиардов тонн неутилизированных отходов. И их количество ежегодно увеличивается более чем на 60 миллионов тонн.

Министерством природных ресурсов России было подсчитано, что на каждого россиянина приходится по 400 килограммов отходов в год, а в передовых странах Европы, таких как Бельгия, Великобритания, Германия, Дания, Италия, Швеция, Нидерланды. Швейцария, Япония, этот показатель уже  достиг 340-440 килограммов, а в США превысил 720 килограммов на одного человека в год.

Общей государственной инвентаризации отходов в СССР и в России ни разу не проводилось, поэтому по приблизительным оценкам на территории бывшего Советского Союза расположено несколько миллионов свалок, большинство из которых несанкционированные, являющиеся источниками повышенной экономической и санитарно-эпидемиологической опасности. С каждым годом проблема отходов обостряется.

Проблема утилизации твердых бытовых отходов в полной мере не решена ни в одной стране в условиях роста промышленности и населения она остается на повестке дня XXI в.

Для Равнинного Дагестана, прибрежной полосы Каспийского моря тема снижения антропогенной нагрузки является особенно актуальной.

На сегодняшний день экологическое состояние прибрежных зон  Каспийского моря очень сложное, находится на грани катастрофы. Значимую роль в возникновении вышеназванных экологических проблем оказывает загрязнение промышленными и бытовыми отходами. [11].

Актуальность темы по поиску альтернативных, рациональных методов утилизации ТБО в Республике не подлежит сомнению: на глазах растет количество стихийных свалок, представляющих собой свалки строительного и бытового мусора, отходы деревообработки и многое другое. Кучи мусора сбрасываются в овраги, карьеры, на обочины дорог, лесополосы, вызывая значительное загрязнение поверхностных и грунтовых вод, земельных угодий, атмосферного воздуха, создает непосредственную угрозу для здоровья населения городских поселений и республики в целом.

Объектом исследований  в данной работе послужил участок планируемый к размещению полигона твердых бытовых отходов «Торкали» на Приморской равнине в 18 км. к северо-западу от г.Махачкалы, расположенный в Кумторкалинском районе Республики Дагестан, благополучном в отношении как физико-географического положения, так и геологического строения.

Цель исследований – оценка геоэкологических условий участка размещения полигона захоронения твердых бытовых отходов в нарушенной горными разработками геологической структуре и защиты от загрязнения окружающей и геологической среды.

Фактический материал. Исходными материалами при решении задач изучения участка размещения полигона ТБО «Торкали» послужили результаты исследований, полученные при участии автора при проведении полевых работ совместно с сотрудниками ГУ РЦ «Дагестангеомониторинг», а также материалы Даггеолфонда, института «Дагестангражданпроект,  института Геологии ДНЦ РАН, института ПИБР ДНЦ РАН, института «КаспНИРХ», «УФС по Гидрометеорологии и мониторингу ОС» по РД, в период прохождения производственной практики в 2016-2017гг.

Практическая значимость.

Реализация проекта размещения полигона ТБО на участке «Торкали» позволит, снять существующую антропогенную нагрузку негативного воздействия на окружающую среду в пригородных (Кировский, Кумторкалинский) районах расположенных на северо-западных окраинах города Махачкалы.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав заключения и списка литературы..

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ СКЛАДИРОВАНИЯ ТБО

Обстановка сформировавшаяся в целом во всем мире в области образования, обезвреживания и захоронения отходов представляет реальную угрозу здоровью современных и будущих поколений.

Для всех республик одна из основных задач в области охраны окружающей среды является, решение проблем обезвреживания и переработки бытовых и промышленных отходов.

Стремительный рост городского населения – одна из важнейших тенденций нашего времени. Наблюдается в городах и растущий объем твердых бытовых отходов, которые требуют своевременного удаления и безопасной утилизации.

Скопление ТБО в городах России сейчас резко возросло, особенно в крупных городах с численностью населения от 500 тыс. и выше человек. Объем отходов все возрастает, а возможности в территориальном для их утилизации и переработки уменьшаются. Транспортировка отходов от мест их скопления до пунктов утилизации требует больших затрат времени и средств.

Опасность затрагивает все ступени обращения с ТБО, начиная со сбора и вывоза отходов и кончая подготовкой к использованию компонентов и уничтожением или захоронением неиспользуемых фракций.

1.1.Состояние проблемы утилизации ТБО в районах г. Махачкалы

В Республике Дагестан  проблеме размещения ТБО не уделяется должного внимания, несмотря на то, что проблема экологически безопасного складирования и хранения отходов становится все более актуальной для городов и прилегающих населенных пунктов на Каспийской Приморской равнине.

Махачкала — город на юге России, являющийся столицей республики Дагестан. Махачкала является третьим по численности населения среди городов Северо-Кавказского региона и крупнейшим городом Северо-Кавказского федерального округа.

Узнай стоимость написания такой работы!

Ответ в течение 5 минут!Без посредников!

Город расположился на побережье Каспийского моря, вдоль более чем на 70 километров. В Махачкале проживают более 60 народностей Дагестана, остальной России и бывшего СССР.

Махачкала — считается одним из самых быстрорастущих городов России. За последние 10 лет, численность населения города выросла практически на треть и составляет около 570 тыс.чел. Площадь, на первый взгляд небольшого города Махачкалы, составляет 468,13 квадратных километров. Город разделён на 3 административных района: Кировский, Ленинский и Советский район. К административным районам города присоединены посёлки городского типа такие как: Ленинкент, Семиндер, Сулак, Шамхал к Кировскому району; Альбурикент, Кяхулай, Тарки к Советскому району; Новый Кяхулай, Новый Хушет и Талги к Ленинскому району (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 — Карта схема размещения несанкционированных стихийных свалок мусора в окрестностях г.Махачкалы

Все сто  % отходов, образующихся в Махачкале, и в прилегающих районах да и в республике в целом, размещается на территории предприятий на несанкционированных свалках, не предназначенных для хранения отходов, загрязняя окружающую среду токсичными химическими соединениями (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 — Несанкционированные стихийные городские свалки в окрестностях г. Махачкалы

Отходы размещаются на свалках без предварительной сортировки. Нерациональное размещение отходов служит одной из главных причин ухудшения качества природной среды (ПС). Сложившаяся в Республике ситуация с образованием, использованием, обезвреживанием, хранением и захоронением отходов ведет к необратимым процессам деградации ПС и ухудшению среды обитания человека, причем тенденция к ухудшению прогрессирует.

Положение усугубляется еще и тем, что из-за отсутствия раздельного складирования ТБО в мусорных контейнерах, рядом вместе с бумагой, полимерной, стеклянной и металлической посудой, пищевыми отходами выбрасываются медикаменты с просроченным сроком годности, разбитые термометры и  лампы, тара с остатками лакокрасочных изделий и т.д. Все это вывозится на стихийные свалки, которые устраивают в нарушенных горными разработками котлованах, балках, оврагах, вблизи населенных пунктов, что недопустимо с санитарно-гигиенических и экологических позиций. Нередко их называют полигонами, однако они не отвечают требованиям, предъявляемым к сооружениям по захоронению отходов, не имеют гидроизолирующего (бетонного, глиняного или другого) основания, препятствующего распространению токсичных загрязнений по водоносным горизонтам (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 — Свалки мусора на городских улицах, в водоохранной зоне

В результате сточные воды (фильтрат), которые вытекают из тела полигона в результате воздействия природных осадков и процессов на свалках, содержат в большом объеме крайне токсичные органические и неорганические загрязнения. Неконтролируемые процессы в теле свалки приводят к формированию болезнетворной микрофлоры, также усугубляющей опасность фильтрата. При отсутствии необходимой гидроизоляции фильтрат попадает в почву, проникает в подземные воды и по водостокам — в открытые водоемы, отравляя источники водоснабжения. Токсичность фильтрата приводит к уничтожению окружающей свалку растительности (рис. 1.4).

Рисунок 1.4 — Муссорные свалки, берег Каспия, г.Махачкала, ( зона отдыха «Черные Камни»)

Кроме выделения фильтрата из тела свалки в атмосферу постоянно поступают газообразные продукты распада ТБО — метан, аммиак и пр. Они являются источником систематических пожаров на свалках, которые, в свою очередь, загрязняют атмосферу.

Неотъемлемым звеном функционирования города как антропогенной экосистемы является образование отходов производства и потребления. Объемы этих отходов растут из года в год и в значительной мере зависят от размеров города, численности его населения, особенностей сосредоточенных в нем производств. Основная масса бытовых и промышленных отходов в настоящее время не подвергается какой-либо переработке и вторичному использованию, а размещается на полигонах хранения, на санкционированных и несанкционированных свалках, скапливается на территориях промышленных предприятий, что в значительной мере усугубляет общую экологическую ситуацию, создает серьезную опасность для здоровья населения и работников предприятий, влечет за собой экономический ущерб за счет безвозвратных потерь потенциальных вторичных ресурсов.

До настоящего времени нет единой системы регламентирующих документов для твердых бытовых и приравненных к ним отходов. Одни документы определяют условия обращения с ТБО, другие — с промышленными, медицинскими, биологическими отходами, третьи — с отходами производства и потребления.

Сложившаяся в Российской Федерации система утилизации производственных отходов основана на захоронении подавляющего большинства на полигонах и неорганизованных свалках. Положение усугубляется тем, что из-за отсутствия раздельного сбора ТБО в общий контейнер, а нередко рядом с ним, вместе с бумагой, полимерной, стеклянной и металлической тарой, пищевыми отходами выбрасываются лекарства с просроченным сроком годности, разбитые ртутьсодержащие термометры и люминесцентные лампы, тара с остатками ядохимикатов, лаков, красок и т.д. Все это под видом малоопасных ТБО вывозится на свалки, которые чаще всего устраивают в выработанных карьерах, оврагах, заболоченных местах вблизи населенных пунктов, что недопустимо с эколого-гигиенических позиций. Нередко их называют полигонами, однако они не отвечают требованиям, предъявляемым к сооружениям по захоронению отходов, не имеют гидроизолирующего (бетонного, глиняного или другого) основания, препятствующего распространению токсичных загрязнений по водоносным горизонтам.

С созданием полигонов ТБО связан целый комплекс серьезных экологических проблем, многие из которых пока не нашли своего решения. К важнейшим из них относится комплекс негативных воздействий на различные компоненты  экосистем вокруг полигонов ТБО. Значительная доля этих воздействий обусловлена наличием в теле полигона токсичных веществ, о которых говорилось выше.

Практически все компоненты экосистем, существующие вблизи или вокруг полигонов ТБО, в той или иной мере испытывают различные негативные или преобразующие воздействия. Первые из них ведут к деградации экосистемы (в первую очередь к уменьшению ее биоразнообразия и т.п.). Последние ведут к перестройке экосистемы, ее постепенному преобразованию и переходу в совершенно новую экосистему, обладающую иными (как правило, более плохими) экологическими качествами. Сроки такого преобразования экосистем вполне соизмеримы со сроками существования самих полигонов ТБО (первые десятки лет).

1.2. Характеристика полигонов ТБО

Полигоны ТБО представляют собой инженерные сооружения, предназначенные для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения твердых бытовых отходов, предотвращающее попадание вредных веществ в окружающую среду, загрязнение атмосферы, почв, поверхностных и подземных вод.Из всего количества действующих в настоящее время полигонов только 8% отвечают санитарным требованиям, остальные являются мощными источниками распространения загрязняющих веществ и представляют экологическую опасность для окружающей среды [19].

Полигоны ТБО должны надежно хранить отходы до завершения процесса их нейтрализации, при этом должно быть исключено проникновение загрязняющих веществ в почвы, поверхностные и подземных воды.

Современные усовершенствованные полигоны ТБО представляют собой природоохранное сооружение, где осуществляется организованное контролируемое обезвреживание твердых бытовых отходов с соблюдением технических и санитарных норм, снижение негативного воздействия отходов на атмосферный воздух, почву, водный бассейн до нормативного уровня. Для выполнения всех вышеперечисленных критериев необходимо применять тщательно продуманные строительные решения, а также вести постоянное обслуживание и мониторинг мест складирования отходов (рис. 1.5).

Рисунок 1.5 — Карта схема района расположения полигона ТБО

Ориентировочная мощность полигона ТБО до 7 тыс. т/год.

Участок предусматривается разделить под полигон на производственную и административно-хозяйственную зоны. Среди основных элементов полигона можно выделить: подъездная дорога, участок складирования ТБО с складами грунта для промежуточной изоляции ТБО, инженерные сооружения и коммуникации, административно-хозяйственная зона.

Участок для захоронения отходов по периметру должен иметь ограждение высотой не менее 180 см.

На полигоне по периметру  планируется последовательно разместить:

  • — кольцевой канал;
  • — кольцевая автодорога с качественным твердым покрытием;
  • — кюветы вдоль дороги для отвода ливневых вод.

Кольцевой канал  рассчитывается на расход 1 % обеспеченности паводка с прилегающей водосборной площади.

В зависимости от мощности полигона ТБО в административно-хозяйственной зоне размещаются:

  • — инвентарное здание;
  • — контрольно-пропускной пункт;
  • — дезинфицирующая ванна;
  • — навес для механизмов;
  • — склад ГСМ;
  • — противопожарный резервуар;
  • — емкость для питьевой воды.

Подъездная дорога соединяет существующую автотранспортную магистраль с участком складирования ТБО. Дорога рассчитана на двустороннее движение.

Участок складирования ТБО занимает основную площадь полигона и разбивается на очереди эксплуатации с учетом обеспечения приема отходов в течение 3 — 5 лет. В составе первой очереди выделяется пусковой комплекс на первые 1 — 2 года.

Эксплуатация последующей очереди заключается в увеличении насыпи ТБО до проектируемой отметки. При разбивке участка складирования учитываются элементы рельефа местности.

Для перехвата паводковых и дождевых  вод по границе полигона проектируется водоотводная канава.

По всему периметру полигона на полосе шириной 5 — 8 м предусматривается посадка деревьев и кустарников; на этой полосе отсыпаются отвалы грунта для использования его на изоляцию отходов,  до 5 % всей площади полигона.

Все объекты на площадке располагаются с учетом транспортных развязок с минимальным радиусом кривых и требований по пожарной безопасности (пожарные проезды).

С учетом приведенных выше материалов выполняется настоящая разработка ОВОС, которая должна обеспечить экологическое сопровождение намечаемой деятельности по эксплуатации полигона ТБО.

На полигоны захоронения ТБО принимают:

  • бытовой мусор и отходы потребления из жилых зданий, учреждений, организаций и предприятий общественного назначения, торговых объектов промышленными и продовольственными товарами;
  • строительные отходы, образованные при сносе, реконструкции, ремонте, новом строительстве зданий, промышленные отходы, приравненные к ТБО, древесно-растительные отходы от ухода за зелеными насаждениями городов;
  • промышленные твердые отходы IV класса опасности по согласованию с природоохранными органами , санитарно-эпидемиологическими службами и учреждениями коммунальной сферы, в количестве, не превышающем 30% от массы принимаемых ТБО,
  • отходы медицинских и лечебно-профилактических учреждений в соответствии с «Правилами сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений».

Запрещается прием на полигоны следующих видов:

  • отходов, содержащих асбестовый шифер в виде скола, шлаки, золы, асбест отработанный, отходов мягкой кровли, имеющих 4-й класс опасности;
  • промышленных отходов 1, 2 и 3 классов опасности;
  • радиоактивных отходов, независимо от уровня их радиации;
  • ртутных термометров, люминесцентных ламп и продуктов и материалов после удаления и нейтрализации ртутных загрязнений;

По видам принимаемых отходов полигоны ТБО подразделяются на два класса:

  • 1-го класса — на которых разрешено размещать отходы, содержащие >25% органические примеси, при разложении которых образуются вредные вещества в количествах, не  превышающих значения ПДК;
  • 2-го класса — на которых размещают отходы, содержащие >25% органические примеси, а также другие виды отходов, при разложении которых образуются вредные вещества в количествах превышающих значения ПДК.

Предприятия (организации), эксплуатирующие полигоны ТБО, разрабатывают график (режим) работы полигона и инструкцию по приему ТБО. В соответствии c разработанной инструкцией, осуществляют учет поступающих отходов, обеспечивают их контроль, распределяют в пределах эксплуатируемой части полигона, выполняют послойную изоляцию отходов, обеспечивают выполнение требований, предъявляемые к безопасности жизнедеятельности работников предприятий в чрезвычайных ситуациях.

1.3. Строение и структура полигона ТБО

Площадь участка, отводимого под полигон, выбирается, как правило, из условия срока его эксплуатации не менее 15-20 лет.

Схематический разрез полигона представлен на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 - Схематический разрез полигона ТБО
Рисунок 1.6 — Схематический разрез полигона ТБО
  • 1 — наружная (окончательная) изоляция;
  • 2 — промежуточная изоляция;
  • 3 — ТБО;
  • 4 — водоупорное основание;
  • Н — высота;
  • н — показатель снижения высоты;
  • Ш — ширина;
  • УГВ — уровень грунтовых вод.

Вместимость полигона рассчитывается для обоснования требуемой площади участка складирования отходов. Расчет ведется с учетом удельной среднегодовой нормы накопления ТБО на одного жителя (включающей отходы из предприятий и организаций), количества обслуживаемого полигоном населения, расчетного эксплуатационного срока эксплуатации и степени уплотнения отходов на полигоне.

С учетом производительности применяемых на полигонах технических средств устанавливается следующая классификация сооружений по годовому объему принимаемых ТБО в тыс. м3/год: 10, 20, 30, 60, 120, 240, 360, 800, 1000, 1500, 2000 и 3000.

Площадь участка складирования определяется отношением вместимости полигона в м3 к средней высоте складирования отходов в метрах с учетом их уплотнения.

Рисунок 1.7 - Схема размещения основных сооружений полигона
Рисунок 1.7 — Схема размещения основных сооружений полигона
  • а — при соотношении длины и ширины полигона менее 1:2;
  • б — то же, при соотношении более 1:3;
  • 1 — подъездная дорога;
  • 2 — хозяйственная зона;
  • 3 — нагорная канава;
  • 4 — забор;
  • 5 — зеленая зона;
  • 6 — грунт для изолирующих слоев;
  • 7 — площадки складирования отходов I, II и III очереди эксплуатации.

Основное сооружение полигона — участок складирования. Он занимает основную (до 95%) площадь полигона, в зависимости от объема принимаемых отходов.

Дно котлована, как правило, горизонтальное, для обеспечения равномерного распределения фильтрата по всей площади основания полигона. В зависимости от элементов рельефа местности и очередности складирования ТБО, участок разбивается на ряд котлованов. На участках с уклоном более 0,5% устраивается каскад котлованов, как показано на рисунке 1.8.

Рисунок 1.8 - Высотное размещение котлована в основании полигона
Рисунок 1.8 — Высотное размещение котлована в основании полигона
  • 1 – отвал (кавальер) грунта для изолирующих слоев;
  • 2 – уровень поверхности участка до разработки котлованов;
  • 3 – основание котлована;
  • 4 — промежуточный вал

Перепад верхнего и следующих промежуточных котлованов, а также разность отметок оснований двух смежных котлованов — не более 1 м. При необходимости по верху промежуточных валов прокладывается временная дорога для проезда мусоровозов. На участках, размещаемых в оврагах, каскад котлованов образуется плотинами.

Основание котлована должен имет слой водоупорного грунта  — это глины в естественном состоянии с коэффициентом фильтрации  не более 10-5 см/сут и мощностью не менее 0,5 м.

Узнай стоимость написания такой работы!

Ответ в течение 5 минут! Без посредников!

Для грунтов, характеризующихся коэффициентом фильтрации более 0,0086 м/с, устраиваются непроницаемые однослойные экраны из водоупорных глин; глинобитумные экраны, двухслойные экраны из латекса, экраны из полиэтиленовой пленки.

Применяются также однослойные искусственные экраны без дренажа фильтрата. При благоприятных гидрогеологических условиях участка складирования  где уровень грунтовых вод не менее 6 м от поверхности основания рабочих карт и при наличии в основании суглинков с коэффициентом фильтрации не более 10-3 см/с и мощностью не менее 6 м применяются однослойные искусственные экраны без дренажного слоя.

Дренаж предусматривается для аварийных ситуаций и контроля выхода фильтрата.

Хозяйственную зону, где размещаются бытовые и производственные сооружения необходимо расположить на пересечении подъездной дороги с границей полигона, это обеспечит возможность эксплуатации зоны на любой стадии заполнения полигона. Территорию хозяйственной зоны необходимо обеспечит твердым покрытием, освещением и въездом со стороны полигона.

Контрольно-дезинфицирующая зона с железобетонной ванной длиной 8 м, глубиной 0,3 м и шириной 3 м для дезинфекции колес автотранспорта распологается на выезде из полигона. В качестве дезинфицирующего средства для заполнения ванн используется  трехпроцентный раствор лизола и древесные опилки.

Вся территория полигона ТБО по всему периметру имеет ограждение. Взамен ограждений возможно использование: осушительных траншей глубиной более 2 м, насыпных грунтовых валов высотой более 3 м.

Состав ТБО на свалках разнообразен и трудно поддается анализу. По разным оценкам количество отходов бумаги и картона в среднем составляет до 25-30% от общего объема; количество органических, в т.ч. пищевых, отходов — до 26-35%; металла и стекла — до 5-12%; пластиковых изделий — до 7-10 %; дерева, текстиля, резины и т.д. — примерно по 2-4%.

Зачастую на полигонах идет совместное складирование бытовых и промышленных отходов, представленных отходами горнопромышленного комплекса. Такая ситуация, например, типична для многих промышленных регионов.

Морфологический состав ТБО для различных регионов РФ примерно одинаков.

Полигон ТБО — своеобразный биохимический реактор, в теле которого под воздействием внешних (осадков, температуры) и внутренних факторов (микробиологического разложения, уплотнения и т.п.) происходят сложные комплексные реакции с выделением биогазов (в т.ч. метана), жидких и твердых компонентов. В нижней части тела полигона скапливается так называемый «фильтрат» — вязкая жидкость темного цвета (до черного), содержащая в своем составе большой набор токсичных веществ. Именно этот фильтрат представляет наибольшую потенциальную опасность для загрязнения грунтовых вод[18].

1.4. Характеристика объектов складирования как природно-техногенного геологического тела

Образование природно-техногенного геологического тела полигонов можно сравнить с формированием природной осадочной породы и выделить следующие этапы:

  • образование осадочного материала (образование отходов);
  • перенос осадочного материала (транспортировка к месту захоронения);
  • накопление осадка (складирование на полигоне);
  • преобразование осадка в осадочную горную породу (процессы биогеохимической трансформации органоминерального вещества полигона ТБО).

Газовая составляющая свалочного грунта формируется, в основном, за счет газов, являющихся продуктом деятельности живых организмов и относится, к биологическому генетическому типу (биогаз).

Являясь подвижными компонентами в  результате перепада давлений по порам и трещинам, а также за счет отжатия при уплотнении пород газы свалочных грунтов легко попадают в атмосферный воздух. В составе газов насчитывается около 50 примесей (Н2О, СО2, NO2 и др.), основным компонентом является метан (содержание 60–97%) — один из  главнейших парниковых газов.

После десяти лет функционирования, полигоны свалочного грунта можно считать техногенными месторождениями горючего газа.

С гидрогеологических позиций в пределах геологического тела полигона формируются безнапорный водоносный горизонт, выше свободной поверхности которого располагается зона аэрации, а ниже зона насыщения. Снизу водоносный горизонт подстилается искусственным водоупором. Масса смешанного свалочного грунта, слагающая геологическое тело полигона, играет роль водовмещающих отложений с высоким коэффициентом проницаемости. При этом области питания и распространения подземных (грунтовых) вод совпадают.

Подземные флюиды, формирующиеся в теле полигона, представляют собой достаточно мобильную и экологически значимую составляющую, которая, с одной стороны, является средой (спутником) переноса большого количества различных веществ а с другой определяет развитие ряда физико-химических процессов в рамках системы «порода- вода — газ — живое вещество».

Образование  жидкой фазы происходит в процессе фильтрации атмосферных осадков, отжима влаги из твердых компонентов органического происхождения и в процессе биохимического разложения.

В жидкой фазе свалочного грунта присутствуют органические вещества, хлориды, сульфаты, тяжелые металлы и металлоиды (Fe, Mg, Mn, Zn, Cr, Co, Pb, As, Cu, Ni, Hg и др.) и различные их производные. В этой среде создаются наиболее благоприятные условия для образования комплексных соединений с металлами, присутствующими в отходах, возможного перевода их в растворимые формы и миграции с водными потоками в окружающую среду.

Источниками всего многообразия химических соединений в жидкой фазе свалочного грунта являются биогеохимическая трансформация органического вещества и процесс растворения.

Исследование токсичности пробы фильтрата показало, что основными  загрязняющими компонентами являются соединения азота (в том числе аммонийный азот), сероводород, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и тяжелые металлы. Степень токсичности фильтрата – чрезвычайно высокая, 5 баллов по шкале токсичности, что сравнимо с токсичностью вод, содержащих в среднем от 10 до 100 ПДК загрязняющих веществ.

Токсичность свалочного грунта уменьшается с глубиной залегания — от 5 баллов (чрезвычайно высокая степень токсичности) — в верхней части разреза до 4 баллов (в нижней части разреза). Основные токсиканты для бытовых отходов с глубины 0-2,5 м- тяжелые металлы и азотистые соединения. Для ТБО с глубины 3,5-5,5м характерно загрязнение токсикантами разных классов, в том числе тяжелыми металлами, соединениями азота, ПАВ и др.

Содержание тяжелых металлов заметно снижается с глубиной. Исследователи считают, что, вероятно, со временем токсичность отходов снижается за счет вымывания загрязняющих веществ. Таким образом, с экологической точки зрения наиболее опасным для окружающей природной среды являются подземные воды геологического тела полигона ТБО на первых этапах существования.

Страницы: 1 2 3 4 5