Содержание к диссертации
Введение
1. Проблемы в области обращения с отходами 7
1.1. Проблема образования и утилизации отходов в Российской Федерации 7
1.2. Пути утилизации твердых бытовых отходов городов 10
1.3. Утилизация отходов в Архангельской области 14
1.3.1. Характеристика региона - Архангельская область 14
1.3.2. Депонирование на полигонах как основной метод утилизации ТБО в Архангельской области 16
2. Анализ процессов формирования состава экотоксикантов в местах складирования и (или) захоронения отходов 20
2.1. Основные стадии биодеградации ТБО 20
2.2. Полигон ТБО как источник загрязнения атмосферного воздуха 26
2.3. Полигон ТБО как источник загрязнения природных вод и почв 27
2.4. Эколого-токсикологическая характеристика поллютантов, поступающих в окружающую среду со свалок и полигонов ТБО 30
2.5. Органическое вещество почвы и его роль в миграции поступающих поллютантов 36
2.6. Выводы. Постановка цели и задач исследования 45
3. Характеристика состояния свалки тбо г. Архангельска и прилегающей к ней территории 47
3.1. Оценка природного состояния территории 47
3.2. Оценка геологического строения территории 48
3.3. Рекогносцировочные обследования и ботаническое описание прилегающей территории 51
4. Организация системы наблюдений за состоянием компонентов природной среды в зоне влияния свалки ТБО г.Архангельска 56
4.1. Контроль загрязнения природных вод фильтрационными водами свалки ТБО... 5 8
4.2. Контроль состояния и загрязнения почв, лесной и болотной растительности 61
4.3. Химико-аналитические исследования проб компонентов окружающей среды при оценке состояния свалки ТБО и прилегающей территории 64
4.4. Контроль процедур выполнения анализов с использованием методик сравнения 69
4.4.1. Контроль процедур выполнения измерения содержания тяжелых металлов в органогенных горизонтах (торфяно-болотные почвы) 69
4.4.2. Контроль процедуры выполнения измерения содержания нефтепродуктов в грунтовых водах 70
5. Исследование влияния свалки тбо г. архангельска на компоненты природной среды 71
5.1. Оценка загрязнения природных вод фильтрационными водами свалки ТБО.. 71
5.2. Оценка загрязнения почвенного покрова, болотной и лесной растительности прилегающей территории 79
5.3. Изучение сорбционной способности верховой торфяно-болотной почвы по отношению к ионам металлов 90
5.3.1. Характеристика исходного образца верховой торфяно-болотной почвы 90
5.3.2. Исследование сорбционных свойств верховой торфяно-болотной почвы 91
5.4. Организация системы эколого-аналитического контроля компонентов природной среды в зоне влияния объектов размещения твердых бытовых отходов 99
Выводы 102
Список литературы 104
Приложения 116
- Проблема образования и утилизации отходов в Российской Федерации
- Полигон ТБО как источник загрязнения атмосферного воздуха
- Рекогносцировочные обследования и ботаническое описание прилегающей территории
- Оценка загрязнения почвенного покрова, болотной и лесной растительности прилегающей территории
Введение к работе
Проблема обращения с накапливающимися отходами производства и потребления, и, в частности, с твердыми бытовыми отходами (ТБО) городов становится все более актуальной для Российской Федерации.
Весьма остро проблема образования и утилизации ТБО стоит и в городах Северозападных областей Российской Федерации, характерной особенностью которых является наличие объективных факторов, к которым относятся географическая расположенность (удаленность от центра и, следовательно, от мощностей по переработке отходов), суровые климатические и почвенные условия, специфические гидролого-геологические характеристики, социально-экономическое положение и иные факторы.
Несмотря на разнообразие существующих методов утилизации ТБО наиболее рентабельным и широко распространенным методом их утилизации по-прежнему остается депонирование на свалках и полигонах отходов.
В ситуации отсутствия оборудованных санитарных полигонов, соответствующих санитарно-гигиеническим требованиям, ТБО городов депонируются на свалках, которые представляют серьезную опасность, так как существенно влияют на все компоненты окружающей среды и являются мощным загрязнителем атмосферного воздуха, почвы и грунтовых вод ввиду протекания в их теле непредсказуемых физико-химических и биохимических процессов.
Наиболее опасным фактором воздействия объектов размещения отходов на окружающую среду считается фильтрат, формирующийся в теле свалки при взаимодействии отходов с инфильтрующимися атмосферными осадками и содержащий многочисленные компоненты распада органических и неорганических веществ, токсичных соединений и биорезистентных примесей, различных групп микроорганизмов, в том числе патогенных.
Следовательно, актуальной научной задачей является разработка эффективной системы эколого-аналитического контроля состояния компонентов природной среды в зоне влияния объектов складирования ТБО городских агломераций, представляющей собой систему дискретных и непрерывных наблюдений за состоянием природной среды и ее оценки для своевременного выявления и устранения негативных антропогенных процессов, а также осуществления комплекса эффективных природоохранных мероприятий на основе оперативных прогнозов состояния природной среды.
Проблема образования и утилизации отходов в Российской Федерации
Проблемы, связанные с образованием, обезвреживанием и переработкой бытовых и промышленных отходов, актуальны практически для всех субъектов Российской Федерации.
По данным Ростехнадзора, в 2006 г. на территории Российской Федерации всего образовалось 3519,4 млн. т отходов производства и потребления, а захоронено из них всего 543,4 млн. т отходов. Количество образовавшихся отходов увеличилось на 884,5 млн. т. по сравнению с 2004 г. Проблема образования и утилизации бытовых отходов в Российской Федерации обостряется: на мусороперерабатывающие заводы вывозится менее 9% количества образовавшегося за год бытового мусора. Динамика изменения объемов образования отходов в целом по России приведены на рисунке 1.1. [1].
Сравнительная характеристика объемов образования, использования и обезвреживания отходов в Российской Федерации в 2002-2006 г.г., млн.т.
По данным Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Панфилова, в настоящее время наблюдается изменение морфологического состава отходов в пользу макулатуры и полимеров за счет снижения доли пищевых отходов. Это связано со значительным ростом потребления упакованных продуктов и товаров, а также с изменением рациона питания большинства российских граждан. Морфологический состав ТБО зависит от множества факторов, включая времена года, климатические зоны и объекты накопления. На рисунке 1.2 в качестве примера представлены параметры морфологического состава ТБО [2].
Цветная металлом Камни, штуютури
И ТБО «илот фонд», %ц с ИТБОобщвст и торг.
Рисунок 1.2 - Морфологический состав ТБО, собираемых в жилом фонде и общественных и торговых организациях населенных пунктов, % мае.
Концентрации компонентов в ТБО различных городов не совпадают, но по категориям компоненты ТБО городов, для которых имеются экспериментальные данные, распределяются одинаково. Это позволяет говорить о едином направлении эволюции состава ТБО в городах России.
Наиболее крупнотоннажной частью ТБО являются пищевые отходы. Поскольку они являются биоразлагаемой частью ТБО, для их утилизации все шире применяется метод механобиологической переработки (биотермическое компостирование).
Содержание бумаги в отходах с годами снижается. Это связано с тем, что в товарообороте уменьшается доля бумажной и картонной упаковки товаров народного потребления, которую заменяют полимерной. Однако, несмотря на такую тенденцию, бумага и картон остаются одними из главных компонентов для сортировки и вторичного использования.
Полимеры составляют примерно десятую часть в составе ТБО, однако на 70% определяют потенциальную ценность вторичных материальных ресурсов, извлекаемых при сортировке. Их содержание с годами неуклонно растет. Поэтому, учитывая возрастающее использование упаковочных материалов, полимерных емкостей, одноразовой посуды в пищевой индустрии, расширение области применения и номенклатуры полимеров в строительстве, можно ожидать увеличения массы и усложнения состава полимерной составляющей ТБО.
Утильные фракции (текстиль, стекло, металлы, древесина) относятся к мало значимой категории. Изменения их содержания за последние годы не наблюдается, за исключением стекла. Снюкения его содержания связано с сокращением использования стеклянной тары.
Содержание прочих отходов, которые представляют собой балластную разнородную смесь, находится на относительно высоком уровне (8 - 9 % по массе) и имеет тенденцию медленного роста.
Изучение динамики изменения морфологического состава ТБО показывает, что количество пищевых и прочих отходов с годами увеличивается. Для процесса сортировки эта тенденция является негативной, потому что затрудняется получение качественного вторсырья из ТБО [3].
На сегодняшний день особо остро стоит проблема размещения коммунальных отходов, основу которых составляют твердые бытовые отходы (ТБО), осадки канализационных очистных сооружений, мусор с территорий предприятий и общественных учреждений и другие отходы, подобные коммунальным.
Например, в Российской Федерации в 2003 г. переработке подверглось лишь 15% ТБО. Остальные 85% были размещены на организованных и. неорганизованных объектах. Ежегодно для организации полигонов складирования и (или) захоронения ТБО отчуждается более 10 тыс. га пригодных для использования земель, не считая территории под несанкционированными свалками [4]. 1.2. Пути утилизации твердых бытовых отходов городов
Проблема обезвреживания бытовых отходов актуальна во всем мире. Количество бытовых отходов в связи с ростом населения постоянно увеличивается, а ликвидация их представляет глобальную экологическую проблему. В наиболее промышленно развитых странах с высокой плотностью населения захоронению подвергается не более 45 % отходов, тогда как в странах со свободными земельными ресурсами доля отходов, складируемых на свалках, достигает 90 %, что представляет серьезную экологическую угрозу как для современного общества, так и для будущих поколений [5].
На сегодняшний день существуют три принципиально отличных метода утилизации ТБО: сжигание, биокомпостирование и депонирование на полигонах и свалках. Удельный вес указанных методов утилизации ТБО в развитых странах приведен в таблице 1.1.
Термические методы утилизации ТБО подразделяются на низко- и высокотемпературные, т.е. осуществляемые ниже (менее 1300 С) и выше температуры плавления шлака. Соответственно по способу реализации они классифицируются еще на 3 группы:
1. слоевое или камерное сжигание неподготовленных отходов в мусоросжигательных котлоагрегатах;
2. такое же сжигание отходов, освобожденных от балластных фракций, совместно с природным топливом или после компактирования в гранулы в энергетических котлах или цементных печах;
3. пиролиз отходов, прошедших предварительную подготовку или без нее. Низкокотемпературные методы могут реализовываться либо путем послойного сжигания с принудительным перемешиванием ТБО на переталкивающих или валковых решетках, а также во вращающихся барабанных печах; либо- сжиганием в «кипящем» слое в стационарном, в вихревом или циркулирующем режиме; либо при сочетании сжигания и газификации без перемешивания. Высокотемпературные методы осуществляются при сжигании в плотном слое кускового материала и в шлаковом расплаве с подачей подогретого воздуха в режиме доменного или в виде одного из комбинированных процессов
Компостирование ТБО - это биохимический окислительный процесс трансформации органических компонентов в гумусоподобный продукт. Он выглядит весьма заманчиво (особенно для стран с теплым климатом), но его развитие сдерживается из-за проблем с неорганическими примесями, которые всегда присутствуют в компосте. Наиболее опасными из них являются тяжелые металлы и стеклобой. Конечно, проблемы эти решаемы, но они чреваты существенными дополнительными затратами. Кроме того, компостированию подлежат исключительно органические составляющие ТБО, поэтому данный метод может применяться только в комбинации с другими.
Складирование и (или) захоронение промыитенных и твердых бытовых отходов вызывает значительное отчуждение сельскохозяйственных земель [6]. Помимо этого, свалки и полигоны отходов представляют серьезную опасность, так как существенно влияют на все компоненты окружающей среды и являются мощным загрязнителем атмосферного воздуха, почвы и грунтовых вод.
С территорий свалок и полигонов вследствие разложения мусора в атмосферу выделяется большое количество химических веществ. Помимо этого, выделение «мусорного» газа приводит к опасности возникновения взрывов и пожаров. Низкие температуры горения или разложение служат причиной неприятного запаха, обусловленного наличием в воздухе не полностью сгоревших веществ - сложных комплексных органических соединений.
Полигон ТБО как источник загрязнения атмосферного воздуха
В процессе анаэробного сбраживания от 35 до 55 % органического вещества распадаются с выделением газа и жидкости (фильтрат). По современным представлениям газы брожения продуцируют только жиро-, белково- и углеводоподобные соединения.
Исследованиями [18] установлено, что больше всего газа образуется при сбраживании жироподобных веществ, меньше всего - при распаде белковоподобных. Установлено, что эти вещества биохимическим путем не могут быть сброжены полностью (на 100%). Существует своеобразный предел сбраживания, по достижении которого дальнейший распад вещества, если он и имеет место, не сопровождается выходом газа. Зная содержание газообразующих соединений, по уравнению (2.1) можно теоретически рассчитать максимально возможный выход газа:
а = 0,92-ж + 0,62-у + 0,34-6, (2.1)
где ж,у,б - соответственно жироподобные, углеводоподобные и белковоподобные вещества, даны в граммах на 1 г массы загружаемого вещества.
В атмосферный воздух со всей площади полигона поступают следующие загрязняющие вещества: азота диоксид, аммиак, ангидрид сернистый, декан, диоксины, дихлордифторметан, изопропилбензол, метан, метилбензол (толуол), о-крезол, нопал, октан, пропан, сажа, сероводород, трихлорфтолитон, углеводороды, хлор (общ.), хлорэтан, эстен, этан, этилбензол [28].
Состав биогаза может насчитывать до 50 компонентов: алканы, циклоалканы, алкены, ароматические и галогенированные углеводороды, спирты, простые и сложные эфиры, включая очень опасные фракции, такие как диоксины и др. Среднестатистический состав биогаза представлен в таблице 2.1 [25].
Количество образующегося газа и концентрация в нем метана определяются содержанием в ТБО органических фракций. Начальный период процесса разложения ТБО протекает в аэробных условиях за счет кислорода, содержащегося в пустотах и проникающего из атмосферы. В дальнейшем, по мере естественного и механического уплотнения отходов, усиливаются анаэробные процессы разложения с постоянным образованием биогаза. Качественным признаком наступления анаэробной стадии является выход более 50% метана в составе биогаза.
2.3. Полигон ТБО как источник загрязнения природных вод и почв
В теле свалки при взаимодействии отходов с инфильтрующимися атмосферными осадками формируется фильтрат. Фильтрат содержит многочисленные компоненты распада органических и минеральных веществ. Загрязнению фильтратом особенно подвержены зоны активного водообмена, приуроченные к верхней части разреза, и, прежде всего, грунтовые воды [29].
Особенностями фильтрационных вод полигонов захоронения ТБО являются:
- сложный химический состав, представленный органическими и неорганическими примесями и изменяющимся на каждом этапе жизненного цикла полигона;
- высокое содержание токсичных компонентов и биорезистентных примесей;
- присутствие в воде различных групп микроорганизмов, в том числе патогенных;
- значительное отличие от промышленных и муниципальных сточных вод;
- зависимость объема и состава фильтрационных вод от площади полигона, количества складируемых отходов, уровня атмосферных осадков.
Количество загрязняющих веществ в фильтрате достигает своего максимального значения в первые два года работы полигона и затем постепенно снижается на протяжении оставшегося времени.
Качественные характеристики фильтрата изменяются в зависимости от возраста отходов [30]. В таблице 2.2 перечислены вещества, обнаруживаемые в фильтрате и изменение их концентраций в зависимости от возраста отходов. Кроме того, в составе различных свалок ТБО регистрируются органические и токсичные элементы, представленные в таблице 2.3 [21]. Таблица 2.3 - Состав фильтрата свалок ТБО Показатели Диапазон значений Фенолы, мг/л 0,01-350 Углеводы, мг/л 0,1-424 Галогенсодержащие органические соединения 44 - 292000 Дихлорметан 150-36500 Трихлорметан 1-710 Тетрахлорметан 0,6 - 30 1,2-дихлорэтан 4,0 - 290 1,1,1 ,-трихлорэтан 0,4-1000 1,1,1,2 -тетрахлорэтан 0,01-775 Трихлорэтилен 0,01 -775 Перхлорэтилен 1,0-7430 Из таблиц видно, что содержание органических загрязнений и металлов в значительной мере зависит от возраста отходов. В литературе часто классифицируют фильтрат как изменяющийся со временем на «молодой», образующийся в кислотной стадии, и «старый», образующийся в период перехода процессов на полигоне в метановую стадию (таблица 2.4) [32].
Особое внимание в фильтрате следует обратить на фракцию тяжелых металлов из-за возможного загрязнения ими источников водоснабжения. Существует линейная зависимость между логарифмом концентрации металла, выделяющегося из грамма отходов, и значением рН фильтрующихся вод, однако хром и медь являются исключением из этого правила [31].
Рекогносцировочные обследования и ботаническое описание прилегающей территории
Проведенные совместно с кафедрой лесоводства и почвоведения Архангельского государственного технического университета рекогносцировочные обследования растительности и почв на территории городской свалки и на прилегающих к ней территориях выявили ряд особенностей формирования окружающих свалку болотных экосистем. Состав растительности и морфология почвенных разрезов на участках болота, не подвергающихся влиянию стоков свалки показывают, что площадь, выбранная для складирования бытовых и промышленных отходов города, представляла собой типичное верховое (олиготрофное) болото с глубиной торфяной залежи 3,5-4,2 м. На данный факт указывают строение почвенного профиля, представленного торфяными горизонтами слабой степени разложения, состоящими в основном, из остатков сфагновых мхов и кустарничковой растительности, а также состав напочвенного покрова и древостоя, соответствующий данному типу болот.
Гидрогеологический режим болота характеризовался застойным увлажнением, тип питания - атмосферные осадки. Болото тянулось на водоразделе с малыми уклонами поверхности и со слабопроницаемыми грунтами вдоль двух водотоков (р. Северная Двина и р. Юрас), однако сток с болота в р. Северная Двина был перекрыт при строительстве насыпей автомобильной и железной дорог.
С началом складирования бытовых и промышленных отходов на городской свалке возросла обводненность участков болота, прилегающих к свалке, что привело в дальнейшем к формированию хорошо заметного внутрипочвенного стока грунтовых вод в восточном направлении к р. Юрас.
Химический состав инфильтрата вод свалки отличался от состава вод верхового болота и, смешиваясь с ними, фильтрат изменил состав растительности, и, в конечном итоге, тип болота вблизи тела свалки и по направлению стока с участка болота, где она размещается.
На участках, не подверженных влиянию сточных вод свалки напочвенный покров болота характеризуется преобладанием типичной олиготрофной растительности (сфагновые мхи, клюква, голубика, подбел, шикша, морошка, багульник, вереск, мирт болотный, карликовая береза), в то время как на участках, прилегающих к свалке и на участке стока ее вод в р. Юрас появилась травянистая растительность, характерная для низинного болота (листоватые мхи, тростник, осоки, злаки, щавель конский). По направлению стока инфильтрацию иных вод обводненность болота резко повысилась, а изменение степени увлажнения торфа и растительности привело к тому, что на участке стока инфильтрационных вод свалки в настоящее время формируется топяной подтип низинного болота.
Подтверждением данного факта служит характеристика почвенного профиля пробных площадок мониторинга почвенного и растительного покрова (см. рисунок 4.3): Пробная площадь № 1
Описание почвенного разреза по горизонтам:
Оч - 0-4 см очёс зеленовато-желтого цвета, состоит из сфагновых мхов и кустарничков, мокрый;
Тг — 4-11 см торф темно-бурого цвета, слаборазложившийся, состоит из ос татков сфагновых мхов, опада древесной, кустарннчковой и травянистой растительности, густо пронизан корнями кустарничков и деревьев, рыхлый, мокрый, переход в горизонт Т2 резкий по слабоволнистой линии;
Т2- 11-24 см торф буровато-желтого цвета, слаборазложившийся, состоит из опада сфагновых мхов и древесно-кустарничковой растительности, пронизан корнями деревьев и кустарничков, в нижней части имеет прослойку буро-черного цвета, где встречаются угли, рыхлый, мокрый, переход в горизонт Т3 резкий;
Т3 - 24-80 см и более торф светло-желтого цвета, в нижней части - буровато-желтый, слаборазложившийся, состоит из опада сфагновых мхов и травянистой растительности, рыхлый, мокрый.
Мощность торфяной залежи - 3,5-4,2 метров
Название почвы: торфяная верховая на мощном торфе.
По итогам оценки природного состояния свалки ТБО г. Архангельска и прилегающей к ней территории, оценки геологических условий территории и ее ботанического описания, приведенных в главе 3, можно сделать вывод, что актуальной проблемой является разработка эффективной системы эколого-аналитического контроля состояния компонентов природной среды в зоне влияния объектов размещения ТБО городских агломераций для своевременного выявления и устранения негативных антропогенных процессов, а также осуществления комплекса эффективных природоохранных мероприятий на основе оперативных прогнозов состояния природной среды.
Эколого-аналитический контроль состояния компонентов природной среды проводится в рамках системы экологического мониторинга. Согласно [90], экологический мониторинг - информационная система наблюдений, оценки и прогноза изменений в состоянии окружающей среды, созданная с целью выделения антропогенной составляющей этих изменений на фоне природных процессов.
Следовательно, система экологического мониторинга должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию: о состоянии окружающей среды и его изменениях; о причинах наблюдаемых и вероятных изменений состояния (т.е. об источниках и факторах воздействия); о допустимости нагрузок на среду в целом и на ее отдельные компоненты; о существующих резервах биосферы. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10 января 2002 г. [91] определяет экологический мониторинг в РФ как комплексную систему наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.
В соответствии с приведенными определениями и возложенными на систему функциями мониторинг включает три основных направления деятельности, представленные на рисунке 4.1 [92]:
Оценка загрязнения почвенного покрова, болотной и лесной растительности прилегающей территории
Оценка загрязнения грунтовых и поверхностных вод выполнялась автором посредством проведения лабораторных исследований их качества в соответствии с разделом 4.1 и 4.3 на основании результатов обследования территории, прилегающей к свалке ТБО г. Архангельска, приведенных в главе 3. Применимость методик определения отдельных поллютантов в грунтовых водах приведена в пункте 4.4.2.
Величина рН воды - один из важнейших показателей ее качества. Величина концентрации ионов водорода имеет большое значение для химических и биологических процессов, протекающих в природных водах. От величины рН зависят развитие и жизнедеятельность водных растений, устойчивость различных форм миграции элементов, агрессивное действие воды на конструкции. Величина рН воды также влияет на процессы превращения различных форм биогенных элементов, изменяет токсичность различных загрязняющих веществ.
Грунтовые воды, подверженные влиянию фильтрационных вод свалки ТБО и отобранные по ее периметру - нейтральные (рН 6,5 - 7,5), на удалении 1 км от источника воздействия - слабокислые (рН 5 - 6,5), что соответствует вариации рН в болотных водах и обусловлено присутствием в них гумусовых кислот.
Грунтовые воды исследуемой территории различаются по минерализации. Так, по мере продвижения с запада на восток общая минерализация грунтовых вод снижается. Грунтовые воды, отобранные по периметру свалки ТБО и под ее основанием - соленые, с сухим остатком до 6,2 г/л. Следует отметить, что подземные воды фонового поста мониторинга №1 отличаются пониженным средним содержанием сухого остатка 0,7 г/л и относятся к природным водам с относительно повышенной минерализацией. Распределение содержания сухого остатка по периметру свалки ТБО представлено на рисунке 5.1.
На удалении 1 км от восточной оконечности от свалки ТБО концентрация солей в грунтовых водах снижается до 0,5 -1,8 г/л. Таким образом, их можно отнести к категории вод с. относительно повышенной минерализацией. Фоновый пост мониторинга, находящийся вне створа движения грунтовых вод характеризуется пониженным средним содержанием сухого остатка (максимальная концентрация здесь доходит до 0,5 г/л).
Бихроматная окисляемостъ (ХПК) в среднем составляет 685 мгОг/л и доходит до 2700 мгОг/л в пробах грунтовых вод, отобранных по периметру свалки (рисунок 5.2). На удалении 1 км она составляет в среднем 315 мгОг/л, доходя до 1305 мгСУл. Такие величины окисляемости не характерны для природных источников (очень грязные водоемы характеризуют величиной ХПК до 15 мгОг/л), однако их величины объяснимы с позиций состава торфяно-болотных почв, представляющих исследуемую территорию. Классификация природных вод, предложенная О.А. Алекиным [108] основана на различии преобладающих анионов и катионов. В соответствии с этой классификацией воды делятся по преобладающему аниону на три больших класса: карбонатные, сульфидные, хлоридные. Класс щцрокарбонатных вод объединяет пресные и ультрапресные воды рек и включает значительное количество подземных вод. Класс хлоридных вод объединяет воды морей, лиманов и подземные воды солончаковых районов. Сульфатные воды по распространению и минерализации занимают промежуточное положение между хлоридными и карбонатными водами.
Каждый класс подразделяют на три группы по преобладающему катиону (кальциевая, магниевая и натриевая группы). Группы в свою очередь делятся на типы в соответствии с количественными характеристиками ионов и катионов.
Грунтовые воды, отобранные по периметру свалки ТБО и воды, отобранные на удалении 1 км от восточной оконечности свалки ТБО по направлению и в створе движения грунтовых вод относятся к хлоридному классу группы натрия, тип Ш (СГ Na+). Среди основных ионов преобладают СГ и Na+. Содержание основных анионов и катионов в пробах грунтовых вод представлено на рисунке 5.3.
Таким образом, для болотных вод исследуемой территории можно составить следующие ряды преобладающих ионов:
В соответствии с приведенной выше характеристикой природных вод можно выделить 3 зоны в рамках исследуемой территории: -1 зона - непосредственно по периметру и вблизи свалки ТБО, инфильтрующиеся воды которой оказьшают непосредственное влияние на болотные воды, изменяя их химический состав и являясь источником эпидемиологической опасности; - 2 зона - на удалении 1 км от восточной оконечности свалки ТБО по направлению стока грунтовых вод - химический состав вод данной зоны отличается от такового у вод, подвергающихся непосредственному влиянию фильтрата свалки ТБО, ввиду инфильтрации подземных вод через толщу торфяно болотных почв, характеризующихся высокой сорбционной способностью по отношению к поллютантам, а также обладающих высокой буферной емкостью; - 3 зона — поверхностные воды природного водоема - р. Юрас Определение четких границы данных зон представляется затруднительным ввиду непостоянства химического состава фильтрационных вод свалки ТБО и необходимости изучения «барьерных» свойств верховых торфяно-болотных почв, представляющих исследуемую территорию. Уникальная комбинация физико-химических свойств торфа привлекает к нему особое внимание, т.к. позволяет использовать его для широкого круга задач, в том числе и для защиты окружающей среды [109]. Согласно [110], торф обладает большой площадью поверхности ( 200 м /г) и высокой пористостью (95%), т.е. его свойства аналогичны активированному углю, хотя и слегка ниже. В добавок, торф обладает прекрасными ионообменными свойствами, схожими с природными зеолитами.
Исследователи [111] отмечают способность торфа очищать загрязненные воды и способность конкурировать с другими адсорбентами при низких скоростях потока и небольших количествах воды, подаваемой на очистку, а в соответствии с исследованиями [112] можно сделать вывод, что торф пригоден для предварительной очистки сильно загрязненных фильтрационных вод свалок.
На рисунках 5.4 - 5.6 приведено среднее содержание неорганических и органических поллютантов в грунтовых водах постов мониторинга подземных вод, организованных по периметру свалки ТБО г. Архангельска.
