Содержание к диссертации
Введение 4
Глава 1 9
История и экогеологические проблемы образования и
захоронения (размещения) отходов производства и потребления.
Эколого-геологический анализ проблем складирования 9
1.1 История эколого-геологических проблем систем обращения с ТБО в
мире 9
1.2 Методы утилизации отходов в России и Ленинградской области.
Эколого-геологические проблемы складирования ТБО 12
Глава 2 17
Характеристика объектов исследования - полигонов ТБО Санкт-
Петербурга и Ленинградской области 17
Характеристика полигонов ТБО как эколого-геологических объектов. Состав и структура системы защитных сооружений 17
Физико-географическая характеристика территорий объектов исследования 21
2.2.7 Полигон «Новый Свет ЭКО» Гатчинский район 22
Полигон «Спецавтотранс» Тосненский район 25
Полигон «Новоселки» Выборгский район г. Санкт-Петербург. 26
Глава 3 28
Методика проведения эколого-геологических исследований мест
складирования ТБО 28
3.1 Научно-методологические принципы организации системы эколого-
геологического мониторинга на объектах складирования ТБО 28
Экологический мониторинг геологического тела полигона складирования ТБО.ЪХ
Экологический мониторинг природных экосистем окружающей среды полигонов ТБО 47
3.2 Разработка методики построения эколого-геологических БД 60
Глава 4 64
Полигон ТБО - природно-техногенное геологическое тело 64
Характеристика объектов складирования как природно-техногенного геологического тела 65
Эколого-геологический анализ способов складирования свалочных грунтов, применяемых в Ленинградской области 102
Глава 5. 126
Оценка воздействия полигонов ТБО на компоненты окружающей
природной среды 126
5.1 Эколого-геологическия оценка влияния полигонов ТБО на
состояние почво-грунтов 127
5.2 Использование биологических объектов для анализа состояния
экогеосистем СЗЗ полигонов ТБО 136
Глава 6 155
Рекомендации по совершенствованию работы полигонов ТБО на
этапах проектирования эксплуатации и рекультивации ....155
Рекомендации к предпроектной стадии развития полигона ТБО ....157
Состав и значение проектной стадии развития 158
Рекомендации к строительству и эксплуатации полигонов ТБО 167
6.4 Рекомендации по совершенствованию методов рекультивации
территории полигонов ТБО 175
Основные выводы..... 178
Словарь терминов 180
Список литературы 183
Приложения 199
Введение к работе
По утверждению британского журнала The Economist [1], твердые отходы, - это экологическая проблема, вызывающая наибольшую озабоченность жителей развитых стран.
Исторически, в мире сложилась ситуация когда объектом первоочередного контроля и регулирования становились жидкие и газообразные отходы - промышленные загрязнения воды и воздуха, в то время, как твердым отходам достаточного внимания не уделялось потому как их утилизация производилась самым простым и недорогим способом -вывозом за пределы поселений и захоронением в приповерхностной геологической среде.
Приблизительно до середины XIX века большая часть человечества не знала не только о проблемах отходов, но даже слова такого не употребляла. Толковые словари различных русских авторов термин «мусор» истолковывают следующим образом:
Остатки, сор от каменной кладки и печной работы; битый камень, кирпич, глина, известь, иногда с золою и угольем, окалиной, черепками. 2. Сор, мелкие остатки каменного, древесного уголья; 3. В горном деле: смесь толченого угля (древесн.) с глиною, для набойки домен и огнестойкой смазки [2, 3];
Отбросы, крупный сор. 2. Измельченный кирпичный щебень или смесь глины и толченого угля, служащие для разных технических целей (спец.). 3. Бесполезные, ненужные вещи, хлам (простореч. неодобрит.) [4].
Согласно ГОСТ 30772-2001 «Ресурсосбережение. Обращение с отходами. Термины и определения» [5] отходами потребления называют «остатки веществ, материалов, предметов, изделий, товаров, частично или полностью утративших свои первоначальные потребительские свойства». В тексте того же ГОСТа сказано, что к этой категории отходов относят не
только ТБО, образующиеся в домовладениях, «но и отходы, образующиеся в офисах, торговых предприятиях, мелких промышленных объектах, школах, больницах, других муниципальных учреждениях». Такое определение соответствует зарубежному термину «твердые муниципальные отходы» (Municipal solid waste). Юридической основой для классификации ТБО в России служит Федеральный классификационный каталог отходов (ФККО) [6], который классифицирует отходы по происхождению, агрегатному состоянию и опасности, используя термин «твердые коммунальные отходы» (код раздела 91000000 00 00 0).
В конце XIX века, в больших промышленных городах отходы стали создавать еще только зарождавшиеся эколого-геологические проблемы. Однако нехватка ресурсов побуждала предпринимателей прошлого утилизировать почти все пригодное к переработке вторичное сырье, именно поэтому к мусору не относились органические остатки и металлические изделия.
В настоящее время в развитых странах производится от 1 до 3 кг бытовых отходов на душу населения в день, что составляет десятки и сотни миллионов тонн в год (Бельгии, Великобритании, Германии, Японии на одного человека ежегодно приходится 340 - 440 кг бытовых отходов, в Австрии и Финляндии - свыше 600 кг), причем, в США, например, это количество увеличивается на 10% каждые 10 лет [1]. В связи с отсутствием мест для захоронения этого огромного количества отходов экологи в Западных странах заговорили о кризисе отходов или кризисе свалок.
Масса мирового потока бытовых отходов составляет ежегодно около 400 млн. т., из которых 80% уничтожается путем захоронения. Такое количество, без преувеличения, достигает геологических масштабов: с мусором в биосферу попадает около 85 млн. т. органического углерода. В РФ, на сегодняшний день, накопилось 80 млрд. т. ТБО, ежегодно прибавляется около 50 млн. т. бытового мусора и 120 млн. т. промышленных
отходов [7]. Пораженные масштабами проблемы экологические публицисты XX века констатировали: человечество вошло в новую эру - мусорную. [8].
При внимательном рассмотрении экологогеологическая проблема отходов представляется более сложной, чем просто нехватка места для новых свалок, например, все бытовые отходы, производимые в России современными темпами в течение 500 лет можно было бы уместить на площадке 20 на 30 км при толщине слоя мусора всего в 25 м. Таким образом, «физическое» измерение проблемы ТБО - не только не единственное, но даже и не самое важное. Главная проблема - воздействие на экологическое состояние эколого-геологических систем.
Для раскрытия сути проблемы и закономерностей, которым она подчиняется необходимо рассматривать полигоны ТБО как эколого-геологические системы - «полигон ТБО - прилегающие территории (окружающая среда)». В таких системах, «техногенное ядро» - современное геологическое тело, сложенное биогеохимически активным грунтом, процессы трансформации которого приводят к загрязнению окружающей природной среды жидкими, газообразными и твердыми продуктами разложения и компонентами свалочного грунта.
Цель работы - эколого-геологическая оценка полигонов твердых бытовых отходов, обоснование методов изучения процессов, протекающих в теле полигона и на прилегающих территориях, а также разработка рекомендаций по рациональному природо- и недропользованию.
Задачи диссертации:
эколого-геологическая характеристика полигонов ТБО как современных природно-техногенных геологических объектов;
разработка комплекса методов эколого-геологического мониторинга и методов оценки состояния геологической среды на полигонах ТБО;
обоснование принципов составления и применения электронных баз данных для решения эколого-геологических задач связанных с полигонами ТБО;
оценка воздействия полигонов ТБО на компоненты окружающей среды прилегающих территорий;
разработка рекомендаций по рациональному складированию и природопользованию на разных этапах эксплуатации полигонов ТБО.
Научные положения, выносимые на защиту:
Современное полигоны ТБО представляют собой антропогенно-модифицированную эколого-геологическую систему, включающую геологическое тело природно-техногенного генезиса, подстилающие горные породы и прилегающие территории.
Контроль, оценку и прогноз состояния природно-техногенной системы, включающей полигон ТБО, подстилающие горные породы, прилегающие территории и биоту, необходимо осуществлять на основе эколого-геологического мониторинга, включающего геологические, физико-химические и биологические методы наблюдения.
Разработанный комплекс рекомендаций по рациональному природопользованию на полигонах ТБО позволяет минимизировать негативные процессы, протекающие в пределах природно-техногенной системы на разных этапах ее развития.
Научная новизна.
Впервые дана эколого-геологическая характеристика полигонов ТБО Ленинградской области («Новый Свет ЭКО», «Спецавтотранс», «Новоселки» и др.), находящихся на разных этапах их эксплуатации;
Разработан эколого-геологический методологический подход к изучению полигонов ТБО как современных геологических объектов;
Впервые проведена комплексная эколого-геологическая оценка состояния природной среды на полигонах ТБО и прилегающих к ним территориях на основе использования ряда геологических, физико-химических и биологических методов исследования в
системе «полигоны ТБО - подстилающие горные породы - растения - животные»;
Предложена методика организации сети эколого-геологического мониторинга для оценки состояния компонентов природной среды на полигонах ТБО и прилегающих территориях;
Установлены основные токсиканты жидкой компоненты смешанного мусора на полигонах ТБО, охарактеризованы индикаторные ассоциации тяжелых металлов, формы их нахождения и миграции;
Практическая значимость.
Разработаны рекомендации по совершенствованию системы мониторинга полигонов ТБО (на примере полигона «Новый Свет Эко»);
Для ряда полигонов Ленинградской области определен набор контролируемых параметров и обосновано количество и месторасположение пунктов сети мониторинга компонентов природной среды;
Разработанные рекомендации по строительству, эксплуатации и рекультивации полигонов ТБО нашли применение при строительстве нового районного полигона «Спецавтотранс»;
Результаты анализа динамики биогеохимических процессов, определяющих разложение органоминеральных масс ТБО при различных способах их складирования, позволили установить оптимальный набор методов временного контроля трансформации такой антропогенно-модифицированной эколого-геологической системы, как современные полигоны ТБО.
Похожие диссертации на Эколого-геологическая характеристика полигонов бытовых отходов и разработка рекомендаций по рациональному природопользованию
