Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ состояния полигонов ТБО и их воздействия на окружающую среду 10
1.1. Международный и отечественный опыт складирования ТБО на санитарных полигонах 10
1.2. Воздействие полигона на окружающую среду и современные методы контроля и защиты окружающей среды 16
1.3. Полигон ТБО как геоэкологическая система и особенности 31
1.4. Обоснование выбора полигона ТБО ПТО-1 г. Санкт-Петербурга в качестве объекта исследования 33
Выводы по главе 1 40
2. Разработка методики мониторинга геоэкологической системы «полигон ТБО» 41
2.1. Структура мониторинга состояния полигона ТБО 41
2.2. Методика исследований эмиссий биогаза с полигона ТБО 44
2.3. Организация исследований состава фильтрата, сточных поверхностных и грунтовых вод 47
2.4. Организация исследований химического загрязнения грунтов под телом полигона 48
Выводы по главе 2 49
3. Исследование эмиссии и состава биогаза на полигоне ПТО-1г. Санкт-Петербурга 51
3.1. Оценка концентрации метана и углекислого газа, а также паров летучих органических соединений в приземном слое воздуха 51
3.2. Исследование эмиссий основных компонентов биогаза в поверхностном слое полигона 55
3.3. Оценка интенсивности эмиссии метана, углекислого газа и некоторых органических соединений 66
Выводы по главе 3 72
4. Исследование состава фильтрата полигона ТБО и его воздействия на грунтовые воды и подстилающие грунты 74
4.1. Анализ химического состава фильтрата 74
4.2. Анализ воздействия фильтрата на загрязнение грунтовых вод 89
4.3. Исследование химического воздействия свалочной массы на подстилающие грунты полигона ПТО-1 98
4.4. Оценка состояния геоэкологической системы «полигон ТБО», по результатам натурных исследований 101
4.5. Лабораторный мониторинг эмиссии загрязняющих веществ на полигоне ТБО 102
4.6. Математическое моделирование распространения загрязнения от полигона ТБО 104
Выводы по главе 4 105
Заключение 108
Литература 110
Приложения 122
- Международный и отечественный опыт складирования ТБО на санитарных полигонах
- Структура мониторинга состояния полигона ТБО
- Оценка концентрации метана и углекислого газа, а также паров летучих органических соединений в приземном слое воздуха
- Анализ химического состава фильтрата
Введение к работе
Проблема охраны окружающей природной среды от загрязнения бытовыми и промышленными отходами становится все более актуальной для современного общества и заставляет искать пути безопасной их утилизации. От успешного решения этой проблемы во многом зависит оздоровление природной среды урбанизированных территорий.
Существует около ста разновидностей технологий обезвреживания твердых бытовых отходов (ТБО). Самым простым и относительно дешевым методом обезвреживания твердых отходов является складирование на санитарных полигонах.
Данный метод является наиболее распространенным, особенно в странах с развивающейся экономикой. В России технология захоронения твердых бытовых отходов на полигонах остается наиболее применяемой.
В процессе эксплуатации полигона твердых отходов, а также в течение продолжительного времени после его рекультивации происходит выброс газовых эмиссий в атмосферный воздух, образуются фильтрационные воды (фильтрат), а также изменение геопоказателей грунтов под телом полигона, что приводит к увеличению фильтрационной способностью грунтов и, как следствие, загрязнение грунтовых вод.
Поэтому несомненный интерес и большое практическое значение имеет изучение состояния полигонов ТБО и их воздействия на окружающую природную среду.
Большой вклад в изучение состояния полигонов ТБО, протекающих физических и биохимических процессов и их воздействия на окружающую природную внесли: АКХ им. К. Д. Памфилова, МГУ, институт биохимии РАН, НИИЦЭБ РАН, СПбГПУ, СПбГУ, РГГУ, Министерство природных ресурсов РФ, Госсанэпиднадзор, Федеральная служба России по
гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, Институт геологии и геохронологии докембрия РАН и др., а также отечественные и зарубежные специалисты: Абрамов Н.Ф., Вайсман Я.И., Грибанова Л.П., Донченко В.К., Жиров А. И., Журкович В.В., Лифшиц А.Б., Лихачев Ю.М., Мирный А.Н., Ножевникова А.Н., Панцхава Е.С., Разнощик В.В., Семин Е.Г., Сидоренко Г.И., Скублов С.Г., Федоров М.П., Щербо А.П., Коссу Р., Христенсен Т., Штегманн Р. и др.
Несмотря на большое количество проводимых в России и за рубежом исследований по оценке состояния полигонов ТБО и их воздействия на окружающую среду следует отметить, что в основном они имеют разноплановый характер и направлены на решение частных задач, и трудно поддаются систематизации.
В целом полигон ТБО образует с окружающей средой единую динамичную геоэкологическую систему с постоянно меняющимися и труднопрогнозируемыми параметрами, уникальную в каждом конкретном случае. Для изучения функционирования такой системы недостаточно использование натурного эксперимента, необходимо проведение комплексных исследований, включающих лабораторный эксперимент, математическое моделирование.
Актуальность темы диссертационной работы определяется
необходимостью организации многоуровневого мониторинга
геоэкологической системы «полигон ТБО», включающего натурные исследования, лабораторный эксперимент, математическое моделирование распространения загрязняющих веществ.
Цель диссертационной работы - разработка методики мониторинга геоэкологической системы «полигон ТБО». В соответствии с поставленною целью решаются следующие задачи:
разработка структуры мониторинга геосистемы «полигон ТБО», включающей натурные исследования, лабораторный эксперимент и математическое моделирование;
разработка методики исследования эмиссии загрязняющих веществ в окружающую среду;
натурные исследования состояния геоэкологической системы «полигон ТБО»;
лабораторный эксперимент по исследованию эмиссий загрязняющих веществ;
математическое моделирование распространения загрязнений в окружающую среду;
оценка состояния геоэкологической системы «полигон ТБО».
Новые научные результаты;
Разработана методика мониторинга геоэкологической системы «полигон ТБО» для комплексной оценки и прогноза его состояния, а также воздействия на окружающую среду.
Определена структура мониторинга состояния полигона ТБО и его воздействия на окружающую среду.
Разработана методика исследования эмиссий загрязняющих веществ с тела полигона ТБО.
Определены состав и интенсивность эмиссии биогаза с тела полигона путем отбора проб из газовых скважин.
Определены химический состав фильтратов из тела полигона и степень загрязнения грунтовых вод.
Определена степень загрязнения подстилающих грунтов.
Данные лабораторных исследований эмиссии загрязняющих веществ при разложении образцов отходов из тела полигона ТБО.
Практическая значимость. Разработанная методика исследований апробирована на действующем полигоне ТБО ПТО-1 г.Санкт-Петербурга, одном из крупнейших в России. Результаты выполненных исследований состояния геоэкологической системы «полигон ТБО» могут быть использованы при разработке методик и инструкций по строительству и эксплуатации санитарных полигонов твердых отходов удовлетворяющих современным требованиям охраны окружающей природной среды. Данные исследований воздействия полигона твердых отходов на окружающую природную среду позволяют выбрать оптимальные технологии для очистки фильтрата, а также утилизация биогаза в качестве топлива.
На защиту выносятся следующие положения;
Методика мониторинга геоэкологической системы «полигон ТБО».
Результаты натурных исследований состояния полигона ПТО-1 г. Санкт-Петербурга.
Результаты лабораторных исследований эмиссии загрязняющих веществ при разложении образцов отходов из тела полигона ТБО.
Рекомендации по оптимизации системы мониторинга на полигоне ТБО в части натурных, лабораторных и модельных исследований.
Достоверность научных положений и выводов обусловлена корректным использованием теоретических основ геоэкологии, применением научно-апробированных методов при проведении натурных и лабораторных исследований, математического моделирования и подтверждается полученными результатами.
Личный вклад автора заключается в разработке методики мониторинга состояния геоэкологической системы «полигон ТБО»; организации и непосредственном участии в натурных и лабораторных исследованиях состояния геоэкологической системы «полигон ТБО»;
разработке практических рекомендаций по совершенствованию системы мониторинга и природоохранных мероприятий при реконструкции полигона ПТО-1 г.Санкт-Петербурга.
Апробация работы проведена на российских и международных научно-технических конференциях, семинарах.
Материалы работы докладывались и обсуждались: на научно-
технической конференции "Экология - 97" (Санкт-Петербург 1997 г);
научной конференции «Безопасность и экология Санкт-Петербурга» (Санкт-
Петербург, 2000 г.); научно-практической конференции "Передовые
технологии в сфере обращения с отходами: опыт, практика, концепция
развития" (Санкт-Петербург, 2000 г.); конференции молодых ученых,
аспирантов и соискателей "Экобалтика" СПбГТУ (Санкт-Петербург, 2001 г.),
международном семинаре по проекту: «Предварительная обработка и
безопасное захоронение твердых отходов и ила сточных вод с целью защиты
окружающей среды» (Падуя, Италия 2002г); 5-ый международный конгресс
химических технологий «Новые технологии переработки и хранения
бытовых и промышленных отходов» (Анъяланкоски, Финляндия, 2004 г.);
международная научно-практическая конференция ЮНЕСКО
«Использование нетрадиционных и возобновляемых видов энергии и способы ее хранения» (Москва, 2004 г.); а также на научных семинарах кафедр: "Инженерное обеспечение городского хозяйства", "Экологические основы природопользования" СПбГПУ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, включает 19 таблиц, 47 рисунков. Библиография содержит 124 наименований.
Автор выражает благодарность научному руководителю профессору д.т.н. Семину Е. Г. за ценные советы и рекомендации при выполнении
работы; д. т. н. Масликову В.И. за консультации по проведению лабораторного эксперимента, сотрудникам кафедр "Экологические основы природопользования", "Возобновляющиеся источники энергии и гидроэнергетики", "Инженерное обеспечение городского хозяйства", работникам "Опытного завода МПБО" за помощь в выполнении исследований.
Международный и отечественный опыт складирования ТБО на санитарных полигонах
Утилизация отходов одна из древнейших проблем человечества, актуальность которой с течением времени не только не уменьшается, но и имеет тенденцию к возрастанию. В настоящее время наблюдается резкое увеличение объемов отходов во всем мире [1,2].
Отходы принято делить на два класса: производства и потребления. К отходам производства относят остатки сырья, материалов, веществ, изделий, предметов и т.д., образовавшихся в процессе производства продукции, выполнения работ (услуг) и утратившие полностью или частично исходные потребительские свойства. К отходам потребления — остатки веществ, материалов, предметов, изделий, товаров, частично или полностью утративших свои первоначальные потребительские свойства для использования по прямому или косвенному назначению в результате физического или морального износа в процессе общественного или личного потребления (жизнедеятельности), использования или эксплуатации. Среди отходов потребления обычно выделяют бытовые отходы, к которым относят отходы потребления, образующиеся в бытовых условиях в результате жизнедеятельности населения [3].
По фазовому составу бытовые отходы разделяются на твердые, жидкие и смешанные. Наибольшую проблему представляет утилизация твердых бытовых отходов (ТБО), ввиду значительных объемов их образования, разнородного состава и как правило, длительных сроков разложения. ТБО, представляющие эпидемиологическую и токсикологическую опасность для населения из-за содержания болезнетворных микроорганизмов, токсичных соединений, выделяющие при разложении токсичные, дурнопахнущие и горючие газы, требуют обезвреживания в кратчайшие сроки.
Общепринятого и исчерпывающего определения твердых бытовых отходов не существует. К ТБО обычно относят отходы, образующиеся в жилом секторе, в предприятиях торговли, административных зданиях, учреждениях, конторах, дошкольных и учебных заведениях и пр. Кроме того, к ТБО относят крупногабаритные отходы, дорожный и дворовый мусор [[4].
Норма накопления ТБО для городов составляет 200-700 кг/чел. в год. В развитых странах ежегодный прирост объема образующихся ТБО составляет от 1,5 до 15% [2]. Приводятся различные данные по ежегодному образованию ТБО в мире от 0,5 до 2 млрд.т. [5]. Наибольшее количество твердых бытовых отходов образуется в США около 200 млн.т/год. В странах Западной Европы ежегодно образуется около 123 млн.т. Масштабы накопления твердых бытовых отходов в России значительно меньше, тем не менее наблюдается постоянный рост количества отходов от 18,8 млн.т в 1980 г., 23,6 млн.т — 1990 г., 30 млн.т - 1999 г. до ожидаемых 35 млн.т в 2005 г. В среднем по России на каждого человека ежегодно приходится 208 кг отходов (в Москве 324 кг/чел., в Дагестане менее 100 кг/чел.). Состав и объем бытовых отходов чрезвычайно разнообразны и меняются в зависимости от климатических и географических особенностей населенных мест, благосостояния населения, времени года и др. Основными компонентами бытовых отходов (% по массе) являются пищевые отходы (32-45%), бумага (22-35%), дерево (1-5%), текстиль (3-6%), пластмасса (3-6%), черный металлолом (2-4%) и др. [4,6,7]. Твердые бытовые отходы характеризуются высоким содержанием органического вещества (68-80% на сухую массу).
В последнее время в составе отходов увеличилось содержание бумаги, пластмассы, цветных металлов (за счет алюминиевых банок). Состав бытовых отходов в России приближается к составу в западных странах с относительно большой долей бумаги и пластика.
В настоящее время в соответствии с принципами устойчивого развития в развитых странах реализуется интегрированный подход к управлению ТБО, предусматривающий снижение образования отходов, внедрение вторичного использования отходов, утилизация их энергетического потенциала, захоронения остатков переработки ТБО на полигонах [8].
В мировой практике известно более 20 способов обезвреживания и утилизации ТБО. Наибольшее распространение получили следующие технологии: складирование на полигоне (свалке), сжигание, аэробное биотермическое компостирование, комплекс компостирования и сжигания (или пиролиза) некомпостируемых фракций [9,10,11].
Структура мониторинга состояния полигона ТБО
Анализ исследований по оценке состояния полигонов твердых отходов в РФ и их воздействия на окружающую среду показал, что они, как правило, затрагивают только текущее состояние, причем, лишь отдельных компонентов геоэкологической системы «полигон ТБО». Практически отсутствуют научные работы по комплексной геоэкологической оценке и прогнозу состояния полигонов ТБО и их воздействия на окружающую природную среду и здоровье населения. Это обусловливает необходимость разработки методики комплексной оценки состояния геоэкологической системы «полигон ТБО», учитывающей все ее компоненты (литосферу, атмосферу, гидросферу, биоту и т.д.).
Для комплексной оценки и прогноза состояния полигона ТБО разработана схема многоуровневого мониторинга геоэкологической системы «полигон ТБО» (рис 2.1).
Его отличительной особенностью является сочетание методов натурного эксперимента, лабораторных исследований и математического моделирования. Целесообразно использование не менее трех уровней организации мониторинга.
Первым уровнем мониторинга является натурный эксперимент. Для конкретного полигона разрабатывается программа проведения натурных исследований, в которой должны быть обоснованы: места отбора проб и периодичность отбора проб, перечень анализируемых показателей, методики измерения, техническое оборудование и др. Натурные исследования включают: контроль за эмиссией и составом биогаза, составом фильтрата, загрязнением грунтовых вод и почвы в зоне влияния полигона [2,3]. Натурные исследования позволяют получить текущую информацию об эмиссии и составе биогаза, фильтрата, загрязнении атмосферного воздуха, поверхностных и грунтовых вод, почвы, которая является основой базы данных о состоянии полигона. Кроме того, в базу данных включаются сведения о складировании отходов (объем, состав, время, место складирования, класс опасности, место образования и др.), а также о климатических, почвенно-геологических и других природных условиях в зоне размещения полигона.
В базе данных предусмотрен блок статистической обработки результатов экспериментальных исследований. При этом используются не только классические методы статистического анализа [104], но и методы цензурированных выборок [105], а также индуктивного вывода [106]. Последние необходимы в тех случаях, когда часть данных о состоянии объекта получить невозможно, или взаимосвязи между показателями настолько сложны, что не описываются известными моделями статистического анализа.
Вторым уровнем мониторинга являются лабораторные исследования процессов разложения отходов для прогнозирования эмиссии загрязняющих веществ. Лабораторные исследования должны стать обязательным компонентом мониторинга состояния геоэкологической системы «полигон ТБО». Создавая оптимальные условия в лабораторных установках, можно ускорить процессы разложения отходов, происходящие в теле полигона в десятки и более раз [107..Л 13]. Это позволяет оценить эмиссии загрязняющих веществ полигона в окружающую среду на ближайшее будущее и, следовательно, прогнозировать состояние полигона. Результаты лабораторных исследований поступают в базу данных «состояние полигона ТБО».
Третьим уровнем мониторинга является математическое моделирование распространения загрязняющих веществ с полигона в природных средах, которое позволяет оценить воздействие полигона на окружающую среду, а также риски заболевания населения в любой момент времени на заданном расстоянии [86]. Значение этого уровня мониторинга связано с тем, что организовать получение таких данных натурным путем нереально, а, следовательно, провести оценку риска. Итогом многоуровневого мониторинга является принятие решений по снижению воздействия полигона на окружающую среду. Структура мониторинга состояния геоэкологической системы «полигон ТБО» предполагает совершенствование в соответствии с меняющимися требованиями по охране окружающей среды.
Оценка концентрации метана и углекислого газа, а также паров летучих органических соединений в приземном слое воздуха
Основную долю в составе биогаза, поступающего в атмосферу в результате эмиссии с полигона ТБО, составляют метан и углекислый газ, кроме того, в нем содержатся пары ряда летучих соединений. С учетом масштабов выбросов, метана, опасности загрязнения атмосферы, одной из основных целей выполненных исследований является изучение процессов метанообразования в свалочных массах полигона твердых бытовых отходов.
Для оценки газовых эмиссий на уровне от 1,5 до 1,8 м над верхней поверхности полигона твердых отходов ПТО-1 были выполнены замеры концентраций в воздухе метана, углекислого газа, органических соединений: ацетальдегида, пропионового альдегида, ацетона, метилэтилкетона, метилового и этилового спиртов [119].
Исследования эмиссии биогаза были проведены на полигоне ПТО-1 31.08.01. Анализ проб воздуха проводился на стационарных высокоточных газоаналитических установках. Обработка результатов анализа выполнялась с использованием специально разработанной программы, реализующей методику оценки выбросов неорганизованных источников загрязнения атмосферы (ИЗА) [40]. Протокол отбора проб представлен в таблице П. 3.1.
Повторный эксперимент на ПТО-1 был выполнен 24.09.01 в других погодных условиях. Температура воздуха упала до значений дневных температур 5...6 С, прошли дожди, периодически наблюдалось выпадение осадков в виде зарядов снежной крупы, сопровождающихся порывистым ветром.
При первом обследовании полигона не выявлено существенного повышения концентрации ацетальдегида, пропионнового альдегида, ацетона и метилэтикетона, метилового и этилового спиртов. При повторном обследовании программа наблюдений помимо отборов проб воздуха на концентрации метана и диоксида углерода включала и отбор проб на сумму предельных углеводородов, бензола (С6Нб), толуола (СбН5СНз), этилбензола (С2Н5СбН5), метапараксилола ((СН3)СбН4), ортоксилола ((СНз СбНд), суммы ксилолов. Метеоусловия, по данным метеостанции Воейково для 12.00 местного времени 24.09.01 были следующими: скорость ветра - 4 м/с (порывы до 8 м/с), направление вектора ветра 5 (ССВ), температура воздуха 6,4 С, относительная влажность - 83%, атмосферное давление 1010,3 мб. Метеоусловия уточнялись на месте путем замеров в каждой точке отбора проб скорости ветра анемометром, измерений температуры и влажности с помощью психрометра. Полученные данные свидетельствуют, что и спустя месяц при изменившихся условиях погоды не произошло существенного изменения соотношения метана и углекислого газа. Наблюдаемое увеличение фонового значения концентрации СОг можно объяснить сезонным уменьшением дневного стока СОг за счет фотосинтеза, а также тенденцией к увеличению эмиссии СНд и уменьшению эмиссии СОг на полигоне, что возможно связано со снижением интенсивности процесса окисления метана в верхних слоях свалки за счет микробиологических процессов при понижении температуры. Данные таблицы 3.3 показывают наличие небольших количеств ароматических углеводородов в выбросах ПТО-1. ПДК для атмосферного воздуха населенных мест для этих веществ ни в одной из точек не была достигнута.
Аналогичные исследования были проведены на полигоне захоронения бытовых отходов - ПТО-3. Отборы проб воздуха выполнялись 26.08.01. Метеорологические параметры атмосферы, по данным метеостанции в пос. Воейково (расстояние до полигон ПТО-3 - 35 км) для 15.00 местного времени 26.08.2001 были следующими: скорость ветра — 2 м/с, направление вектора ветра 40 (СВ), температура воздуха 9,0 С, относительная влажность - 54%, атмосферное давление 1004,5 мб. Метеоусловия уточнились на месте путем измерений в каждой точке отбора проб скорости ветра анемометром, измерений температуры и влажности с помощью психрометра. В соответствии с поставленной задачей автором совместно с сотрудниками физико-химической лаборатории ВИРГ-Рудгеофизика проведены исследования по изучению концентраций метана по поверхности полигона ПТО-1 на границе раздела земля-воздух, для определения глубинных активных очагов метанообразования на уровне почвенного горизонта. Выполнена газо-геохимическая съемка для оценки распределения метана на уровне почвенного горизонта (0,7 м глубины от поверхности полигона ТБО) [120,121].
Измерения проводились на основной площади полигона по сети профилей с шагом 50 м в 100 точках. Результаты анализа приведены в таблице П. 3.4. Данные измерений вынесены на план полигона ПТО-1 (рис 3.1) в виде изолиний концентраций метана.
На поверхности полигона выделяются 3 аномальных области восходящих потоков метана. Концентрация метана в почвенном воздухе на 15% площади полигона превышает 10%, на 25% площади колеблется в интервале 5... 10%, а на остальной части полигона (60%) не превышает 5%. Следует отметить, что самые низкие концентрации метана превышали естественный фон в подпочвенном воздухе более чем на два порядка.
Для бурения была выбрана аномальная зона в южной части полигона, т.к. с учетом реальной обстановки на поверхности только на указанной территории гарантировалась сохранность предполагаемых для дальнейшего мониторинга скважин. На двух других аномалиях (юго-западной и северной) в настоящее время осуществляется процесс выгрузки твердых бытовых отходов и подъезд грузового автотранспорта.
Для получения проб биогаза из тела полигона в процессе проведений исследований в контуре выбранной площадки были пробурены скважины С-1, С-2, С-3 разной глубины (рис.3.2). Расстояние скважин друг от друга составляет 25...40 м расположение скважин и их номера приведены на рис.3.5. Бурение скважин осуществлялось в сухую шнеками диаметром 127 мм и длиной 1,8 м каждый.
Анализ химического состава фильтрата
Важнейшей характеристикой, влияния полигона твердых бытовых отходов на окружающую среду является загрязнение фильтратом грунтовых вод. В связи с чем исследования химического состава фильтрата и контроль за качеством грунтовых вод является одной из важных составляющих мониторинга окружающей природной среды. Химический анализ фильтрата позволяет контролировать процесс разложения отходов складируемых на полигоне и определять взаимосвязи компонентов геоэкологической системы «полигон ТБО».
Важными параметрами, определяющими стадию разложения отходов и органическую структуру фильтрата, являются показатели ХПК и БПК5.
Существует две стадии биоразложения отходов в теле полигона -аэробная (с доступом кислорода) и анаэробная. Аэробная стадия характеризуется повышенной концентрацией органических компонентов (отношение БПК5/ХПК 0,4) и низким значением рН. Следующая стадия -анаэробная, при которой повышается значение рН, а значения ХПК и БПК уменьшаются [55].
Существуют различия между процессами, проходящими в теле полигона в зависимости от метода захоронения отходов. Для полигонов со скоростью прироста толщины слоя мусора более чем 4 м/год характерно увеличение концентрации БПК5 и ХПК и замедление начала фазы образования метана. При снижении скорости загрузки и применении усиленного прессования отходов, наблюдается уменьшение содержания органики в фильтрате, и более ранний переход к стадии метаногенеза. Концентрация NHj-N в фильтрате в первые годы эксплуатации полигона достаточно постоянная, в последующим она увеличивается.
Исследования по определению химического состава фильтрата выполнялись на полигоне ПТО-1 в несколько этапов. В период с 10.11.01 и по 16.09.02 автором организован периодический отбор проб дренажных вод из внешних и внутренних обводных канав, а так же пруда отстойника полигона.
Выполненные исследования показали, что дренажные воды полигона «Южный» (ПТО-1) имеют нейтральную и слабощелочную реакцию, повышенные концентрации биогенных элементов (ХПК - от 3200 до 16300 мгОг/л, БПК5 - от 175 до 650 мг02/л, Ы0бщ - от 210 до 1500 мг/л, Сорг- от 540 до 2150 мг/л), взвешенных веществ (от 174 до 970 мг/л) и ряда тяжелых металлов (РЬ - 0,374 мг/л, Ni - 0,568 мг/л, Cd - 0,093 мг/л, Hg - 0,0036 мг/л, Сг -1,56 мг/л).
Установлено, что фильтрат имеет слабощелочную реакцию (рН 7,8-8,4), сильно обогащен биогенными элементами (ХПК - от 8500 до 20200 мЮ2/л, БПК5 - от 310 до 1310 мг02/л, No6uI - от 2000 до 2700 мг/л, Сорг- от 1565 до 1830 мг/л), взвешенными веществами (от 950 до 4300 мг/л), содержит повышенные концентрации тяжелых металлов (РЬ — от 0,1 до 0,43 мг/л, Ni — от 0,48 до 0,74 мг/л, Cd - от 0,2 до 0,056 мг/л, Hg - от 0,0007 до 0,002 мг/л, Сг - от 0,899 до 1,54 мг/л). Сопоставление данных химического анализа состава стоков обводных канав и фильтрата из скважины показало: 1) в фильтрате содержание биогенных элементов и взвешенных веществ существенно выше, чем в обводных канавах; 2) концентрация тяжелых металлов примерно одинакова; 3) в обводных канавах содержание сульфатов значительно выше, чем в фильтрате. Очевидно, что для контроля тяжелых металлов допустимо производить отбор проб из обводных канав. Определение содержания биогенных элементов для контроля разложения отходов необходимо производить по фильтрату скважин. Миграция химических компонентов в водоносных пластах осуществляется в рамках конвективных, дисперсионных и диффузионных процессов, на которые накладываются процессы физико-химических превращений в грунтовых водах и взаимодействия с грунтом.
Мониторинг загрязнения грунтовых вод особенно важен, если источник питьевой воды расположен на расстоянии от 1500 до 3000 м по горизонтали от полигона, либо ниже по склону от 10 до 20 м по вертикали. Мониторинг качества грунтовых вод горизонта осуществляется для: 1) оценки влияния полигона на качество грунтовых вод; 2) оценки характера, масштаба и интенсивности загрязнения грунтовых вод. В период с 08.11.01 по 18.09.02 на полигоне ПТО-1 проводился периодический контроль химического состава грунтовых вод. Для отбора проб грунтовых вод были использованы две существующие мониторинговые скважины №1 и № 2. Следует отметить, что уровень воды в скважине №2 выше, чем в скважине №1 (рис. 4.13). Это объясняется тем, что скважина №2 находится выше гипсометрически. Движение верховодки осуществляется в том же направлении, что и общий уклон поверхности в данном районе, т.е. на северо-восток. Установлено, что скважина №1 более чутко реагирует на сезонное количество осадков, в отличие от скважины №2.
