Особенности экомониторинга в местах захоронения твердых бытовых отходов в условиях Черноморского побережья России

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет природообустройства», г. Москва, Россия

Особенности экомониторинга в местах захоронения твердых бытовых отходов в условиях Черноморского побережья России

В.И. Сметанин, д-р техн. наук, профессор

С.П. Красовская, аспирантка

Аннотация

экомониторинг природный захоронение наблюдение

В статье рассмотрены проблемы организации экомониторинга в местах захоронения твердых бытовых отходов в условиях Черноморского побережья России и пути улучшения экологической обстановки за счет снижения поступления загрязнений в компоненты природной среды.

В соответствии с Законом РФ «О санитарно-эпиде-миологическом благополучии населения» (ст. 18), СанПиН 2.1.7.722-98 «Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов» необходима организация экологического мониторинга объектов размещения твердых бытовых отходов (ТБО), позволяющего контролировать их влияние на окружающую среду.

Известно, что в местах захоронения отходов ухудшается экологическая обстановка и происходит загрязнение практически всех компонентов природной среды. Для отслеживания динамики изменения основных параметров состояния природной среды в местах размещения отходов необходимо проводить экомониторинг. Экомониторинг - это комплекс периодических непрерывных наблюдений за состоянием основных компонентов природной среды, который позволяет объективно оценивать изменения качества окружающей среды, своевременно разрабатывать мероприятия, направленные на устранение негативных процессов.

Специфика эксплуатации полигонов ТБО в условиях Черноморского побережья России обусловлена многими факторами, например, климатическими условиями, характеризующимися высокой влажностью, преобладанием положительных температур, наличием промывного режима почв. Широко развиты опасные геологические процессы, например, высокая сейсмичность, множество опасных оползней, осыпающихся и эрозионно опасных склонов и земельных участков. Расположение полигонов вблизи особо охраняемых природных территорий то есть около национальных парков, памятников природы, рекреационных зон и селитебных территорий. Неравномерностью поступления отходов из-за сезонного характера функционирования курортно-оздоровительных учреждений, связанной с резким увеличением объемов ТБО в курортный период.

Черноморское побережье России характеризуется мягким, влажным климатом. Основными факторами, определяющими климатические особенности района, являются наличие Главного Кавказского хребта, задерживающего холодные ветры и близость Черного моря, играющего роль аккумулятора тепла. Отличительным признаком района является повышенная влажность воздуха. Это обусловлено близостью источника испарения. Среднегодовое количество осадков изменяется от 1100 до 2185 мм. В среднемноголетнем плане - 1597 мм. Максимальное количество осадков выпадает в холодную часть года (939 мм), а минимальное (648 мм) - в теплую, преимущественно ливневого характера. Среднемесячная температура воздуха, холодного периода не опускается ниже нуля.

По объему исследований, мониторинг на полигонах и свалках можно разделить на два периода: эксплуатационный и пострекультивациионный (продолжительностью до 5 лет).

В мониторинге выделяют следующие этапы:

организация непрерывных наблюдений за состоянием основных компонентов окружающей среды;

оценка состояния наблюдаемых параметров на основе экологических и санитарно-эпидемиологических критериев с последующим прогнозированием изменения качества природной среды;

обобщение полученных данных для своевременного получения полной и достоверной информации о состоянии окружающей среды в целом, в местах захоронения отходов и на прилегающих к ним территориях;

анализ сложившейся ситуации и оперативная разработка эксплуатационных, технологических мероприятий, снижающих интенсивность миграции загрязняющих веществ в компоненты окружающей среды;

обеспечение доступной информацией о состоянии основных компонентов природной среды всех пользователей.

Исходя из рассмотренных особенностей территории, основными компонентами мониторинга в местах захоронения отходов Черноморского побережья являются: атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почва, растительность, геологические процессы, социальная среда.

Атмосферный воздух является важнейшей составляющей природной среды, подвергающийся прямому негативному воздействию полигонов ТБО. Это воздействие заключается поступлением в атмосферу больших объемов загрязняющих веществ, находящихся в газообразном, аэрозольном, дисперсионном состоянии, а также тепловое загрязнение с участков захоронения отходов.

Отличительной особенностью района влажных субтропиков Черноморского побережья является преобладание положительных температур круглый год, которые приводят к круглогодичному генерированию биогаза.

Загрязнение атмосферного воздуха условно можно разделить на первичное и вторичное. Первичное загрязнение происходит в результате выброса собственных загрязняющих веществ, вторичное - в результате физико-химических превращений загрязняющих веществ и образованных ими веществ.

Степень загрязнения атмосферного воздуха определяют с помощью газохимического обследования. В процессе обследования рабочей зоны объекта производят отбор проб из организованных источников (при наличии газовыпусков и дегазационных скважин), из шпуров тела свалки и на уровне дыхательных путей человека (1,3…1,5 м.). В санитарно-защитной зоне контрольные точки располагают в приземном слое (на высоте 1,5 м).

При активной дегазации контрольные точки располагают в газоотводящих скважинах и 4-х точках по основным румбам на границах участка захоронения отходов. При пассивной дегазации контрольные точки располагают на площади всего отработанного участка захоронения отходов, по диагонали. Расположение контрольных точек для отбора проб выбирают с учетом преобладающего направления ветра. В санитарно-защитной зоне контрольные точки располагают по сетке с шагом 200 м от участка захоронения отходов и на границе СЗЗ.

В первые 5 лет (начальный период) эксплуатации объекта захоронения отходов проводят полную программу наблюдений. На этапе эксплуатации полигона отбор проб атмосферного воздуха необходимо проводить ежеквартально как на участке захоронения отходов, так и в пределах санитарно-защитной зоны. Отобранные пробы анализируют на содержание наиболее опасных соединений, характеризующих процесс биохимического разложения отходов. При анализе проб атмосферного воздуха определяют содержание метана, окислов азота, окиси углерода, аммиака, сероводорода, бензола, трихлорметана, четыреххлористого углерода, хлорбензола.

Серьезную опасность вызывают воздействие свалок на подземные и поверхностные воды в результате формирования в теле свалки антропогенных водоносных горизонтов. Основной источник поступления загрязняющих веществ в подземные и поверхностные воды - фильтрат, обладающий аномальными, по своей токсичности свойствами. Постоянно формируясь в свалочном теле, скапливается в нижней части склонов массива ТБО. В районах, где преобладающими породами, подстилающие свалочное тело, являются суглинки и глины, обладающие слабой водопроницаемостью, основная часть фильтрата мигрирует с поверхностным стоком, попадая в реки, а затем в Черное море.

Мониторинг подземных вод необходимо осуществлять по сети режимных скважин, колодцев, шурфов, размещенных на различных водоносных горизонтах. Наблюдательные скважины располагают по направлению потока грунтовых вод выше и ниже участка захоронения отходов. Фоновая скважина должна располагаться выше по рельефу по току грунтовых вод.

Пробуренная скважина должна пересекать ближайший к основанию водоносный горизонт. Перед отбором проб необходимо откачивать застоявшуюся воду. Режимные наблюдения включают ежеквартальные замеры. Учитывая специфику района, требуется дополнительно пробурить 1…2 скважины непосредственно в теле свалки для контроля изменения уровня образующегося фильтрата.

Отбор проб поверхностных вод в водных объектах производят ежеквартально, в периоды межени и паводков, выше по течению створа полигона ТБО и ниже.

В отобранных пробах из поверхностных и подземных вод инструментально определяют содержание химических соединений. Исследуют на гельминтологические и бактериологические показатели.

Загрязнение почв происходит в результате стекания поверхностного стока с территории захоронения отходов и разноса различного рода аэрозолей. Для оценки уровня загрязнения почв производят опробование почв в зоне возможного влияния участка захоронения отходов. Для этого закладывают геохимические профили и режимные площадки размером 5050 м. Отбор проб производится из шурфов глубиной до 0,30 м методом «конверта». Пробы отбирают из почвенно-генетических горизонтов. Из усредненных проб готовят лабораторные пробы, массой по 0,5 кг для водной вытяжки и, далее, для химического анализа. Периодичность обследования - 1 раз в год. Обследование производят по химическим, микробиологическим и радиологическим показателям. Из опыта проведения мониторинга на Адлерском и Лооском полигонах наиболее оптимальным является отбор проб не менее 1 раз в полугодие (зима-вес- на / лето-осень)

Для оценки степени загрязнения в отобранных пробах почвы инструментальными методами определяют содержание в них нефтепродуктов, свинца, ртути, мышьяка, никеля, цинка, хрома, нитритов, нитратов, гидрокарбонатов, органического углерода, цианидов и рН. В качестве основных показателей биологического загрязнения выступает общее бактериальное число, колититр, яйца гельминтов. Особенность района - высокое содержание нефтепродуктов.

Радиоактивное загрязнение почв характеризуется способностью поступления загрязняющих веществ с утилизируемыми отходами. На легких грунтах глубина проникновения радионуклидов достигает 100 см, причем основная их часть располагается в верхнем слое. Годовая эффективная доза радиоактивного облучения от техногенных источников не должна превышать 0,1 бэр/год. Территории, где среднегодовое значение эффективной дозы облучения (с учетом естественного фона) 0,5…1,0 бэр/год относят к экологически чрезвычайным зонам, более 1,0 бэр/год - к зонам экологического бедствия. Нормальный уровень мощности эквивалентной дозы внешнего гамма-излучения на открытых территориях составляет 10…20 мкр/ч.

Для оценки радиоактивного загрязнения при первичном обследовании участка захоронения отходов и прилегающих площадей проводят пешеходную гамма съемку. С помощью дозиметра-радиометра проводят исследование в контрольных точках по сетке 5050 м в 10 см от поверхности почвы. Перемещение осуществляют прямолинейное или Z-образ-ное. Через каждые 10…20 м снимают показания приборов. В дальнейшем радиационный контроль можно проводить на въезде.

При выявлении аномальных участков интервалы между контрольными точками сокращают для определения очага загрязнения. В аномальных участках проводят радиометрическое опробование с последующим определением радионуклидного состава загрязнений и их активности.

Для выявления характера воздействия загрязняющих веществ на растительный покров в зоне влияния свалок проводят мониторинг растительного покрова.

Изменение теплового режима, насыщение порового пространства корнеобитаемого слоя биогазом с вытеснением кислорода, приводит к угнетению растений.

Для наблюдения за растительным покровом выбирают опытную площадку в зоне влияния участка захоронения отходов и вне зоны влияния (фоновая площадка). Опытные площадки, площадью 25 м², располагают равномерно по четырем радиальным профилям. Фоновая площадка должна быть чистой и располагаться с подветренной стороны.

Изменение состояния растительных сообществ исследуют визуально, в вегетативный период, один раз в год. Фиксируют угнетение, гибель растений, появление новых растительных форм, изменение окраски, вегетативных изменений, а также лабораторные исследования на содержание токсичных элементов.

Отличительными особенностями геологических процессов Черноморского побережья являются: высокая сейсмичность; выветривание; плоскостной смыв; эрозионные процессы; гравитационные процессы.

Под воздействием гравитационных процессов формируются обвально-осыпные и оползневые образования. Развитию гравитационных процессов способствуют высокая крутизна склонов, расчлененность рельефа, особенности геологического строения. Обвально-оползневые процессы техногенного характера наблюдаются в районах обрыва свалочных грунтов. Активизация оползней обусловлена замачиванием свалочного тела фильтратом и постоянным пригрузом склона вновь поступающими отходами. Замачивание грунтов, которое происходит в результате воздействия атмосферных осадков и при отсутствии дренажа, ведет к водонасыщению глинистых грунтов.

Проблема устойчивости свалочного тела, на фоне активизации оползневых процессов, является наиболее острой для Черноморского побережья. Для оценки состояния геологической среды, в том числе динамики экзогенных и эндогенных геологических процессов необходим геоэкологический мониторинг. В процессе мониторинга осматривается участок, проводится комплекс геологических, гидрогеологических, почвенных наблюдений, оценивается рельеф участка, проводятся инструментальные замеры. Рекомендуемая периодичность наблюдений - 1 раз в квартал.

Учитывая, что на Черноморском побережье полигоны максимально приближены к селитебным зонам, рекомендуется проводить медико-экологические исследования по обследованию жителей данных территорий. В случае установления негативного влияния полигонов ТБО на здоровье населения, необходимо организовать комплекс мероприятий, обеспечивающих экологическую безопасность людей, включая их переселение в экологически безопасные районы, или закрывать полигоны с последующей рекультивацией нарушенных земель.

Библиографический список

1. Сметанин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. - М.: КолосС, 2003, 232 с.

2. Сметанин В.И. Рекультивация и обустройство нарушенных земель. - М.: КолосС, 2003, 96 с.

3. Сметанин В.И., Красовская С.П. Воздействие полигонов ТБО на экологическую обстановку Черноморского побережья. //Производственно-технический и научно-прак-тический журнал Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2009 № 6(18).

Размещено на Allbest.ru