Основные проблемы инженерно-геологического, гидрогеологического и экологического изучения участков размещения полигонов захоронения ТБО и пути их решения

• Автор: Дементьев, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 04.00.06, 04.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 211 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Охрана окружающей среды и проблема отходов
Глава 2. Система показателей, используемых при оценке влияния. 27 полигонов (свалок) ТБО на компоненты окружающей среды.
2.1 Основные показатели загрязнения подземных вод
2.1.1 Показатели, основанные на оЕ1ределении наличия и концентрации в 29 подземных водах вредных химических веществ.
2.1.2 Показатели-индикаторы
2.2 Показатели загрязнения почво-грунтов
2.2.1 Тяжелые металлы и мышьяк
2.2.2 Диоксины
2.2.3 Бенз(а)пирен
Глава 3. Свалки и полигоны отходов - источник загрязнения
окружающей среды.
3 .1 Загрязнение подземных вод
3.2 Загрязнение почво-грунтов
3.3 Трансформация процессов во времени. 86 Глава 4. Старые свалки, их воздействие на подземные воды и другие 99 компоненты окружающей среды.
4.1 Старые свалки в странах Западной Европы и США
4.2 Старые свалки в Московской области. 115 Глава 5. Выбор перспективных участков для размещения полигонов 138 ТБО.
Глава 6. Комплексные исследования старых свалок ГБО
6.1 Аналитические химические методы
6.2 Биотестирование и биошгдикация
6.3 Сенсорные методы
Заключение
Список иллюстраций
Список литературы

Введение.
Актуальность работы. Ключевое значение для решения проблем экологии в современную эпох)' имеет декларация о развитии и окружающей среде (ОС), принятая на «глобальном саммите» в Рио-де-Жанейро в 1992 г., в котором участвовали 178 стран и 115 глав государств. На саммите была принята «глобальная хартия» (Earth Charter), рассчитанная на XXI век, в которой нашли отражение принципиальные положения, составившие позднее основу концепции «устойчивого развития».
Существенную роль играет также резолюции XXI Конференции Объединенных Наций по ОС и Развитию (United Nations Conference on Environment and Development, 1993 - UNSED) в которой была отмечена тесная связь между экономикой и ОС и подчеркнуто, что только совместный учет этих двух аспектов может служить основой для устойчивого развития. Указанные документы не только вывели проблему загрязнения ОС на международный уровень, но и показали, что она создает реальную угрозу для самого существования современной цивилизации.
Одним из опасных источников загрязнения окружающей среды, оказывающих неблагоприятное воздействие на жизнь и здоровье человека, являются места захоронения и складирования отходов производства и потребления, объем которых измеряется в настоящее время миллиардами тонн. Существенное место среди них занимают свалки твердых бытовых отходов (ТБО), подразделяющиеся на современные (полигоны) и старые. Последние представляют особую опасность, так как большинство из них создавалось без учета ландшафтных и геолого-гидрогеологических условий, чаще всего в отслуживших свой срок песчаных карьерах. Кроме того, при отсутствии надлежащего контроля, в них нередко сбрасывались отходы промышленных предприятий, медицинских и других учреждений. В связи с этим загрязнение компонентов ОС, вызываемое такими свалками, весьма различно по составу и степени токсичности. Наряду со свалками, характеризующимися слабым загрязнением, не представляющим особой опасности, встречаются свалки, где содержание токсичных компонентов в подземных водах, почво-грунтах, приповерхностной атмосфере превышает установленные нормы в десятки и сотни раз и создает опасность чрезвычайной экологической ситуации или экологического бедствия.
В настоящее время во всех передовых странах Запада осуществляется массовое обследование старых свалок с целью их ранжирования по степени опасности и ликвидации
или санирования тех из них, которые представляют наибольшую угрозу. В ближайшее десятилетие аналогичные работы предполагается осуществить и в России (в небольшом объеме они уже выполнены). Для этого должна быть разработана экономичная и эффективная методика обследования свалок, выявлен характер и степень загрязнения подземных вод и почво-грунтов, как наиболее уязвимых компонентов ОС. выполнена оценка степени опасности загрязнения для жизни и здоровья человека. Методика требует научного обоснования по большому числу позиций с учетом опыта, накопленного в этой области в Российской Федерации и за рубежом. Определенные проблемы возникают и при выборе мест размещения новых полигонов ТБО, где также должно быть обеспечено минимальное воздействие на ОС и здоровье населения. Этим вопросам и посвящена диссертация.
Разработки выполнены на примере Московской области, которая является одной из ведущих в стране по экономическому потенциалу, типична по природным условиям для большей части Европейской территории России и характеризуется значительной антропогенной нагрузкой на ОС, в том числе и за счет загрязнения многочисленными свалками. Выполненные разработки могут быть распространены и на другие регионы Российской Федерации.
Цель работы заключается в разработке научного обоснования методики выбора мест размещения полигонов твердых бытовых отходов (ТБО) и изучения старых свалок и их воздействия на ОС и здоровье населения с целью решения вопроса о необходимости осуществления мероприятий по санированию.
Основные задачи:
1. Критический анализ показателей, используемых в современной практике для оценки загрязнения почво-грунтов и подземных вод.
2. Рассмотрение в единой системе процессов, происходящих на путях миграции фильтрата.
3. Анализ и обобщение опыта изучения токсического и других видов загрязнения почво-грунтов и подземных вод в России и зарубежных странах (Германия, США, Голландия).
4. Разработка содержания комплекта карт, отражающих ограничения, налагаемые на размещение полигонов ТБО правовыми, нормативными и другими документами, а также типологическое районирование территории по степени защищенности подземных вод от загрязнения (в развитие работ, выполненных сотрудниками ГГП Гидро-спецгеология).
5. Разработка схемы исследований для выбора мест размещения полигонов ТБО.

Среди токсичных загрязнителей важное место занимают неорганические вещества (тяжелые металлы, бор, мышьяк и др.). Представление о классах опасности отдельных неорганических веществ можно получить из таблицы 2.1.
К тяжелым металлам относятся металлы с плотностью более 8 тыс кг/м3 (свинец, кобальт, медь, цинк, никель, кадмий, ртуть). Они широко используются в металлургической, электротехнической, лакокрасочной и многих других отраслях промышленности и присутствуют во многих видах отходов. Подвижность их особенно высока в кислой среде. Кроме того, она заметно повышается за счет образования комплексов с гуминовыми соединениями.
Действие тяжелых металлов на организм человека различно и специфично. Так, например, избыток ртути нарушает функции почек и нервной системы; избыток никеля приводит к поражению сердца, печени, вызывает онкологические заболевания; избыток свинца также приводит к поражению гючек. нервной системы, органов кроветворения, авитаминозам. В то же время приведенные данные весьма условны, так как степень токсичности химических элементов и соединений зависит в большой степени от формы, в которой они представлены в растворе. Показательна в этом отношении медь, которая повышает свою токсичность при образовании комплексов с гумусовыми веществами в 500 раз [92, 93]. Показательна также ртуть. Как отмечается в [60] существующие в природе формы ртути резко различаются по миграционной способности и токсичности. При анализе загрязнения объектов ОС обычно определяют валовую концентрацию ртути, хотя вклад токсичных ртутьорганических соединений в общий баланс соединений не превышает 10-30 %, а в почвах 1%. Такие сведения имеются также о некоторых других элементах.
Бор - литофильный анионогенный элемент. Бор и его соединения находят широкое применение в атомной и ракетной технике, электронике, металлургии, металлообработке, химической промышленности, медицине. Отравление соединениями бора может быть следствием как вторичных эффектов, например повышения осмотического давления и кислотности, так и нарушений на структурном уровне. Как правило, отмечаются поражения почек и печени. Особенности миграции бора обусловлены ярко выраженными амфотер-ными свойствами.
Мышьяк - халькофильный неметалл. Его соединения широко используются во многих отраслях: а) в качестве лечебных препаратов в медицине и ветеринарии, б) как дефолианты и антисептики, в) при производстве красителей, г) в электронике, полупроводниковой технике, оптике и др. Токсическое действие мышьяка на организм человека приводит к расстройству сердечной деятельности, раку кожи, респираторной, лимфатической