Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Экологическая ситуация в Московской области в связи с разработкой месторождений строительного сырья и размещением отходов производства и потребления в отработанных карьерах 9
1.1. Краткое описание природных условий Московской области и оценка ее территории по устойчивости к техногенным воздействиям 9
1.2. Разработка полезных ископаемых, в том числе строительного сырья 18
1.3. Характеристика отходов производства и потребления в Московском регионе и организация полигонов по их захоронению 23
1.4. Оценка влияния на окружающую среду разработки и заполнения карьеров строительного сырья отходами 30
1.5. Анализ существующих способов и технологий рекультивации земель, нарушенных открытыми разработками строительных материалов 36
Глава 2. Экспериментальные работы по обследованию и рекультивации карьеров, расположенных на территории Московской области 42
2.1. Результаты комплексного геоэкологического обследования полигона по захоронению твердых бытовых и промышленных Отходов в Кулаковском карьере и способы его рекультивации 42
2.2. Исследования по рекультивации Литвиновского карьера по добыче песчано-гравийного материала 45
Глава 3. Инвентаризация и типизация отработанных карьеров по геоэкологическим условиям, направлениям их использования и способам рекультивации на территории Московской области 53
3.1. Проведение инвентаризации карьеров .. 53
3.2. Типизация карьеров по геоэкологическим условиям, направлениям их использования и способам рекультивации 53
Глава 4. Методика рекультивации отработанных карьеров, предназначенных для использования в качестве полигонов по захоронению и инертных отходов ТБО 68
4.1. Геоэкологическое обследование карьера 68
4.2. Составление проекта рекультивации карьера 69
4.3. Техническая рекультивация карьера 75
4.4. Заполнение карьера отходами 77
4.5. Биологическая рекультивация карьера 81
Глава 5. Основные принципы и методы охраны рекультивированных земель . 85
5.1. Система почвозащитных мероприятий и ее структура 85
5.2. Организационно-хозяйственные почвозащитные мероприятия 89
5.3. Комплекс агромелиоративных почвозащитных мероприятий 91
5.4. Комплекс биомелиоративных почвозащитных мероприятий 93
5.5. Комплекс гидротехнических почвозащитных мероприятий 94
Глава 6. Экономическая оценка влияния открытых горных разработок на окружающую среду и эффективности рекультивируемых земель 105
6.1. Установление экономического ущерба, причиненного окружающей среде в местах карьерных разработок 106
6.2. Экономическая эффективность рекультивации земель, нарушенных карьерными разработками 116
Заключение 121
Литература 123
- Краткое описание природных условий Московской области и оценка ее территории по устойчивости к техногенным воздействиям
- Результаты комплексного геоэкологического обследования полигона по захоронению твердых бытовых и промышленных Отходов в Кулаковском карьере и способы его рекультивации
- Проведение инвентаризации карьеров
- Геоэкологическое обследование карьера
Введение к работе
В Московской области насчитывается более 2000 заброшенных бесхозных карьеров, большинство из которых образовалось в результате разработки месторождений строительного сырья. Общая площадь земель, занятая и нарушенная горнодобывающими предприятиями, превышает 306 кв. км.
Неблагоприятное воздействие карьерных разработок отрицательно сказывается не только на потерях земель различного назначения (сельскохозяйственных, лесохо-зяйственных, водохозяйственных, рекреационных и других), но и на качественных и количественных изменениях состояния окружающей среды и здоровье близко проживающего населения.
Отсюда возникла необходимость возврата нарушенных карьерными разработками земель в рациональный хозяйственный оборот при непременном условии минимизации и ликвидации вредного влияния на окружающую среду. На эти цели направлены различные технологии и способы рекультивации карьеров и прилегающих к ним нарушенных земель. Существующие технологии рекультивации далеко не во всех случаях учитывают природные условия расположения карьеров и не обеспечивают выбор научно-обоснованных направлений и способов их использования и рекультивации. Согласно этим технологиям преимущественно рассматриваются лишь отдельные, субъективно выбранные элементы работ по рекультивации, часто в отрыве от решения вопросов охраны рекультивированных земель, их восстановления и обновления.
Актуальность темы. В Московской области насчитывается более 2000 заброшенных бесхозных карьеров, большинство из которых образовалось в результате разработки месторождений строительного сырья. Общая площадь земель, занятая и нарушенная горнодобывающими предприятиями, превышает 300 кв. км.
Воздействие карьерных разработок отрицательно сказывается не только на потерях земель различных категорий (сельскохозяйственного назначения, поселений, лесного и водного фондов, особо охраняемых территорий и др.), но и на ухудшении качества окружающей среды (ОС) и здоровья проживающего населения на территории конкретной административно-хозяйственной единицы.
Отсюда возникает необходимость возврата нарушенных карьерными разработками земель в рациональный хозяйственный оборот при непременном условии мини-
5 мизации и ликвидации вредного влияния на ОС. На эти цели направлены различные технологии и способы рекультивации карьеров и прилегающих к ним нарушенных земель. Существующие технологии рекультивации во многих случаях не учитывают природные и геоэкологические условия расположения карьеров и не всегда обеспечивают выбор научно-обоснованных направлений их использования и способов рекультивации. При этом преимущественно рассматриваются лишь отдельные, субъективно выбранные элементы работ по рекультивации, часто в отрыве от решения вопросов охраны рекультивированных земель, их восстановления и обновления.
Актуальность рассматриваемой темы состоит в совершенствовании технологического комплекса рекультивационных работ на карьерах по разработке месторождений строительного сырья, обеспечивающего:
выбор карьеров, пригодных для размещения отходов;
безопасность утилизации инертных отходов и твердых бытовых отходов (ТБО);
возвращение нарушенных карьерными разработками земель в рациональный хозяйственный оборот;
охрану и сохранение восстановленных земель.
Целью исследования является совершенствование технологии рекультивации карьеров месторождений строительного сырья путем осуществления комплексных взаимосвязанных мероприятий на различных этапах этого процесса.
Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:
Произвести анализ экологической ситуации на территории Московской области в связи с разработкой месторождений строительного сырья и размещением отходов, сделать оценку устойчивости и степени нарушенности окружающей среды под воздействием техногенных нагрузок.
Проанализировать существующий отечественный и зарубежный опыт рекультивации земель, нарушенных открытыми разработками.
Выполнить экспериментальные работы по обследованию и рекультивации отдельных карьеров.
Произвести инвентаризацию и типизацию отработанных карьеров по направлениям их использования и способам рекультивации.
Разработать рекомендации по совершенствованию технологии рекультивации отработанных карьеров, предназначенных в качестве полигонов по захоронению отходов и охраны рекультивированных земель.
6. Выполнить экономическую оценку экологического ущерба от разработки карьеров и определить эффективность рекультивации земель.
Предметом исследования является технология рекультивации карьеров по разработке месторождений строительного сырья.
В качестве объекта исследования выбраны карьеры по разработке строительного сырья и подверженные их влиянию компоненты окружающей среды: недра, почвы, поверхностные и подземные воды, растительность, приземные слои атмосферы, географические ландшафты и природно-территориальные геокомплексы.
Методика исследования включала три блока работ:
Сбор и анализ имеющихся материалов по вопросам состояния окружающей среды Московской области и воздействия на нее карьерных разработок строительного сырья, размещения отходов, технологии рекультивации карьеров.
Осуществление натурных наблюдений и обследований карьеров и прилегающих к ним территорий с применением визуально-инструментальных, ландшафтно-индикационных методов, полевого дешифрирования материалов дистанционного зондирования и картирования отдельных участков.
Обработка полученных материалов: инвентаризация и типизация карьеров строительного сырья, разработка технических, методических требований и рекомендаций к технологии рекультивации карьеров и охране рекультивированных земель.
Исходные материалы. В работе использованы опубликованные материалы по проблемам охраны окружающей среды Московской области и рекультивации карьеров, фондовые материалы Центрального департамента природных ресурсов Минприроды России, в том числе реестр карьеров, расположенных на территории Московской области, а также результаты экспериментальных исследований автора на ряде карьеров и полигонов по захоронению отходов.
Научная новизна исследования определяется следующими позициями:
дана оценка устойчивости и степени нарушенное окружающей среды Московской области под воздействием техногенных нагрузок;
предложена типизация расположенных на территории Московской области отработанных карьеров по добыче строительного сырья по направлениям их использования и способам рекультивации;
создан новый технологический комплекс, обеспечивающий экологическую безопасность на всех этапах, связанных с карьерными разработками строительного сырья, включая: проектирование, эксплуатацию, заполнение отработанных карьеров
7 отходами, рекультивацию карьеров и прилегающих к ним земель, их охрану, восстановление и обновление;
предложены методы экономических оценок ущербов от карьерных разработок,
эффективности рекультивации земель, нарушенных горнодобывающим производст
вом.
Практическая значимость работы заключается в совершенствовании технологии рекультивации карьеров строительного сырья, что позволяет обеспечить:
возврат нарушенных карьерными разработками земель для их оптимального хозяйственного использования;
рациональное размещение части отходов производства и потребления в отработанных карьерах;
минимизацию отрицательного воздействия открытых горных выработок и депонированных в них отходов на окружающую среду, а также охрану рекультивированных земель;
целевое планирование мероприятий по рекультивации карьеров по разработке месторождений строительного сырья, в том числе при корректировке областных программ «Экология Подмосковья», «Геологическое изучение недр и воспроизводство минерально-сырьевой базы Московской области» и других.
Кроме того, рекомендации по совершенствованию технологии рекультивации отработанных карьеров могут быть использованы как в Московской области, так и в других регионах Российской Федерации.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечены использованием значительного объема исходной информации, полученной из различных источников и в результате натурных полевых исследований, выполненных автором за период с 1998 по 2002 годы, а также удовлетворительным согласованием основных результатов с выводами и оценками других исследователей.
Обоснованность результатов и предложенных рекомендаций подтверждается их использованием в проектах рекультивации полигона депонирования ТБО Сафонове (Раменский район) и Литвиновского песчано-гравийного карьера (Солнечногорский район).
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы были доложены на научных семинарах Московской областной секции РАБН (1999, 2001 и 2002 годы), а также на VI межвузовском научно-практическом семинаре-конкурсе на лучшую работу студентов, аспирантов, молодых ученых по пробле-
8 мам экологии и природопользования в Московском регионе (2002 год). За активное участие в работе этого семинара соискатель награжден Почетной грамотой Министерства экологии и природопользования Московской области.
По теме диссертации опубликовано пять работ, в том числе две в соавторстве.
На защиту выносятся следующие положения:
Совершенствование технологии рекультивации карьеров по разработке месторождений строительных материалов на основе комплексного подхода, включающий единую систему выполнения всех этапов работ: проектирование, эксплуатацию, заполнение карьеров отходами, техническую и биологическую рекультивацию, охрану рекультивированных земель.
Типизация отработанных карьеров Московской области по направлениям их использования и способам рекультивации.
Основные принципы и методы охраны земель на рекультивированных карьерах и прилегающих к ним территориях.
Экономические оценки экологического ущерба от карьерных разработок и эффективности рекультивации нарушенных земель.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Общий объем работы составляет 142 страницы текста, включая 31 рисунок и 18 таблиц. Список литературы содержит 278 наименований, из них 12 на иностранных языках.
Краткое описание природных условий Московской области и оценка ее территории по устойчивости к техногенным воздействиям
Московская область занимает территорию в 46тыс. км с населением более 6,6 млн. человек. Она расположена расположена в центре Восточно-Европейской или Русской равнины, на междуречье рек Оки и Волги.
Современный рельеф региона сформировался в процессе многократных оледенений и последующих флювиальных явлений при деградации ледников.
В физико-географическом отношении территория делится на 17 районов, заметно различающихся рельефом, почвенным и растительным покровом (рис. 1.1).
Регион отличается довольно густой речной сетью и обилием озер. Все реки Подмосковья принадлежат к бассейнам Оки и Волги. Эти две крупнейшие реки европейской части России связаны своеобразной гидрографической осью р. Москва - канал им. Москвы, прорезающей с севера на юг всю территорию Московской области. Всего здесь насчитывается около 2 тыс. рек, общей протяженностью почти 10 тыс. км. Из них 900 рек питает р. Москву, 700 - Клязьму и Волгу, остальные впадают в Оку. Волга лишь касается северных границ области, но многие её реки - Лобь, Лама, Сестра, Яхрома, Дубна и др. - являются притоками Волги. На протяжении 176 км течет на юге области р. Ока, принимая воды рек Москвы, Протвы, Нары, Лопасни, Каширки, Цны, Пры (левые притоки), Синиги, Смедвы, Осетра (правые притоки). Севернее Москвы, изгибаясь к востоку, течет р. Клязьма, пополняясь водами рек Учи, Вори, Шерны. Крупная долина р. Оки унаследовала древнечетвертичный врез пра-Оки, дно которого на 20-30, а местами и на 50 м ниже современного вреза реки. Долина асси-метрична, ее ширина достигает 6 км, а глубина врезания - 60 м. Другая крупная водная артерия региона, р. Москва, берет свое начало на юго-западе области и, пройдя по ней 502 км, впадает в р. Оку, вблизи Коломны. Она при нимает в себя множество рек и ручьев, наиболее крупные их которых - реки Иночь, Искона, Руза, Истра, Сходня, Яуза, Пехорка, Гжелка, Нерская (левые притоки), Кол ча, Пахра, Северка (правые притоки).
Озера Московской области часто связаны с карстом или являются реликтом древних крупных озер времен деградации последнего ледника. Карстовые озера глубокие и округлые в плане, с четкой береговой линией и холодной водой, а реликтовые - мелкие, с нечеткими изрезанными берегами. Активное зарастание этих озер свидетельствует об их постепенном отмирании. Всего в Московской области насчитывается 350 крупных озер с площадью водной поверхности 8 тыс. га. Амплитуды колебаний уровней озерных вод редко превышают 1м и только в Мещере возрастают до 1,7 м.
Континентальный климат региона характеризуется широтным изменением температурного режима воздуха. Так, если на юге области безморозный период длится 135-140 дней, то на севере он на 20 дней короче. Средние годовые температуры воздуха +3-5"С. Преобладают южные и западные ветры, скорость которых иногда достигает 10 м/с. Отмечались здесь и ураганные ветры со скоростью до 70 м/с.
Среднее годовое количество осадков колеблется от 500 (Коломна) до 630 мм (Москва). Наибольшее количество осадков приходится на лето. Характерны резкие годовые отклонения от норм выпадения осадков. Например, в 1920 г. в Москве выпало 354 мм осадков, а в 1976 г. - 850 мм.
Почти вся Московская область относится к нечерноземной зоне, только небольшая ее часть у южных границ (за р. Окой) принадлежит Черноземной зоне. Здесь развиты суглинистые оподзоленные и выщелоченные черноземы. На остальной же части территории преобладают дерново-подзолистые почвы, которые по северной и восточным окраинам области сменяются болотно-подзолистыми, их песчаными и супесчаными разновидностями.
Лесами занято около 40% территории, примерно 30% - относятся к землям сельскохозяйственного назначения. Московская область находится в зоне смешанных лесов с таежной растительностью на севере и лиственными породами на юге.
Некогда богатый и разнообразный животный мир Подмосковья заметно обеднел, его видовой состав и численность почти в кризисном состоянии. Принимаемые меры по увеличению числа дикой фауны пока не дают заметных результатов. Загрязнение водоемов, продолжающиеся процессы евтрофикации и снижения водности малых рек и озер отрицательно сказываются на водной флоре и фауне.
Центр современной зоны урбанизации региона - Москва. Она замыкает на себе все транспортные магистрали территорий, по лучам которых развивается Московская агломерация. В 10-километровой зоне вдоль дорог проживает около 90% городского и 60% сельского населения Московской области.
Индустриализация сельского хозяйства, рост числа типично городских жилых корпусов и коттеджей в сельской местности постепенно стирает прежние, весьма четкие, границы между городом и селом. В целом природа Подмосковья испытывает увеличивающийся по масштабам и интенсивности техногенный прессинг. Сегодня большую часть региона составляет растущая Московская агломерация городов с центром в Москве.
То, что нередко по привычке называют «нетронутой природой» Подмосковья, на самом деле является продуктом длительного антропогенного воздействия, не столь стремительного, как при урбанизации, но вполне достаточного для крупномасштабного преобразования растительности и почв. «Естественных», «нетронутых» ландшафтов в Московской области нет. Повсеместное снижение водности малых рек и болот и ряд других изменений почв, поверхностных вод и растительности связаны с деятельностью человека, в том числе и с загрязнением среды. Не прошли бесследно те изменения, которые были внесены в природную среду за многовековую историю освоения региона.
Хозяйственная деятельность человека отразилась на режиме подземных вод и практически на всех современных геологических процессах. Таким образом, речь может идти о региональных техногенных изменениях окружающей среды (ОС), признаки которых можно наблюдать даже на тех лесных и болотных ландшафтах, которые все еще по традиции считаются нетронутыми. Работая с аэрофотоснимками таких ландшафтов, можно видеть мозаику старых и не очень старых вырубок, просеки, тропы, участки старой добычи торфа, песка, глины, вкрапленности садовых участков, следы мелиорации и разрушенных плотин на малых реках и т.д. Этим лишний раз подтверждается правильность выбранной позиции, согласно которой весь регион рассматривается как совокупность различных природно-технических систем (ПТС).
Лесохозяйственные ПТС (рис. 1.2.) - это крупные, нередко заболоченные массивы северного Подмосковья, постепенно дробящиеся, уменьшающиеся по площади по мере продвижения к югу и в конце концов рассеивающиеся в виде небольших островков и лесополос в районе Заокского плато.
Большая плотность населения, загрязненность грунтовых вод и почвы, ветро-перенос загрязняющих веществ, особенно вблизи автодорог, полигонов ТБО и свалок негативно сказываются на произрастании широколиственных пород деревьев. Определенный ущерб лесам наносят и садоводческие кооперативы, число которых постоянно увеличивается.
Сельскохозяйственные ПТС отличаются пестротой состава, в котором пашни, луга и сенокосы соседствуют с животноводческими комплексами, механизированными хозяйствами и селитьбой. На юге области они занимают до 60% площади, сокра щаясь к северо-востоку. Так, в Шатурском районе на их долю приходится лишь около 20% площади.
Результаты комплексного геоэкологического обследования полигона по захоронению твердых бытовых и промышленных Отходов в Кулаковском карьере и способы его рекультивации
Проведение инвентаризации карьеров
Одним из ооъектов безграмотного размещения свалки в Московском регионе является экологически опасный полигон ТБО, расположенный в Кулаковском карьере неогеновых песков Чеховского района, где в 1993 году была проведена комплексная экологическая оценка территории по заданию Чеховского комитета по экологии и природопользованию. Был выполнен большой комплекс работ с привлечением специалистов различного профиля по изучению геолого-гидрогеологического строения территории, выявлению гидрохимического, газохимического, геохимического, теплового, радиационного загрязнений, связанных с воздействием полигона ТБО на природную среду.
Кулаковский полигон ТБО располагается в 3,5—4 км южнее г. Чехова между д. Кулакове и п. Манушкино, на правом берегу р. Сухая Лопасня. Объект эксплуатируется с 1966 года, его площадь 13 га, мощность отходов колеблется от 3-4 м до 8 м, отходы бытовые и промышленные г. Чехова и близлежащих населенных пунктов. В геологическом строении изучаемой территории принимают участие отложения среднего отдела каменноугольной системы, неогеновые пески, четвертичные отложения (водноледниковые, ледниковые отложения перекшинской свиты развиты на водоразделах, современные аллювиальные отложения в долинах рек). Подземные воды приурочены к отложениям четвертичного, неогенового и каменноугольного возраста. В связи с тем, что в долине р. Сухая Лопасня отсутствуют водоупорные грунты, все водоносные горизонты гидравлически взаимосвязаны и представляют собой единый водоносный комплекс (в том числе и основной эксплуатационный водоносный горизонт — каширский). Региональным водоутюром являются верейские глины.
В пределах полигона ТБО сформировался водоносный, современный техногенный горизонт (фильтрат), представляющий сильно загрязненные воды с минерализацией 2200-3400 мг/л, по химическому составу - гидрокарбонатно-хлоридные натрие-во-магниевые, с превышением ПДК следующих элементов: НС03" - в 2,7 раза, С Г - в 2,8 раза, NH4 - в 7,5 раз. Фильтрат обогащен тяжелыми металлами: Al, Ва, Сг, Fe, Ni, Pb, Ті, Мп (их концентрации превышают ПДК от 3 до 12 раз). Площадь ореола распространения сильнозагрязненных техногенных вод - 0,15 - км2. Фильтрат является опасным загрязнителем всех нижележащих водоносных горизонтов вплоть до основного эксплуатационного (каширского) горизонта. Загрязненные поверхностные воды, представляющие разбавленный атмосферными осадками фильтрат, заполняют пруды и озера вблизи объекта
При анализе условий формирования химического состава подземных и поверхностных вод и реакции природной среды на воздействие полигона ТБО в качестве индикаторов загрязнения приняты: коэффициент техногенной метаморфизации вод (КТМ) и суммарный показатель загрязнения особо опасными и токсичными тяжелыми металлами. Значения вышеперечисленных показателей загрязнения составили: подземные воды (неогеновый водоносный горизонт): КТМ=1-6, П=2-9, М=0,6-1,2 г/л, Сорг = 16-79 мг/л, С1=118-417 мг/л, NH4=l,4-80 мг/л; . поверхностные воды (р. Сухая Лопасня и ручьи): КТМ=0,2-0,3; П=3-12, М=0,4-0,6 г/л, Сорг=9-47 мг/л, С1=60-107 мг/л, №і»=0,6-5,0 мг/л. Указанные значения показателей загрязнителей позволяют классифицировать: подземные воды: по величине КТМ - сильнозагрязненные; по величине П - средне- и сильнозагрязненные (П=1-5, П 10); поверхностные воды: по величине КТМ - слабозагрязненные (КТМ 0,2); по величине П - слабо-, средне- и сильнозагрязненные.
Сильнозагрязненные подземные и поверхностные воды от полигона ТБО по направлению потока (на север и северо-запад) поступают в р. Сухая Лопасня. Этот ореол загрязнения подземных (аллювиального, неогенового, каширского водоносных горизонтов) и поверхностных вод занимает площадь 0,2 км . Воды сильно токсичны, загрязнены различными компонентами химического состава, в том числе и тяжелыми металлами класса 1 - чрезвычайно опасные (бериллий - до 2,5 ПДК), класса 2 - высокоопасные (барий - 3,5 ПДК, никель - 2 ПДК) и класса 3 - опасные (железо - до 160 ПДК, алюминий - 5 ПДК, титан - 4,6 ПДК, марганец - до 10 ПДК).
Моделирование распространения загрязнения показало, что уже через 100 суток после начала складирования отходов на свалку фронт предельного загрязнения в верхней части водоносного горизонта продвинулся к северу от нее на 200—250 м и достиг р. Сухая Лопасня. На это время приходится установление стабильной зоны загрязнения подземных -вод и ее увеличение по площади не происходит до настоящего времени. По результатам моделирования до 2010 года площадное распространение зоны загрязнения будет примерно соответствовать ее положению на 1-й год эксплуатации полигона. Изменения будут происходить только в пределах выделенного контура и будут выражаться в усилении степени загрязнения подземных вод. В настоящее время концентрация загрязняющих компонентов в подземных водах по всей зоне загрязнения практически достигла своих максимальных значений.
Результаты математического моделирования позволяют говорить о высокой степени загрязнения не только подземных вод, но и поверхностных вод р. Сухая Лопасня. Влияние загрязнения от I полигона ТБО вниз по течению реки прослеживается на протяжении 1,5 км. При перетоке загрязненных речных вод в нижележащие горизонты возможно загрязнение подземных вод, использующихся для водоснабжения, в связи с тем, что в пределах рассматриваемой территории каширский водоносный горизонт не защищен водоупорными грунтами от проникновения загрязнения из вышележащих водоносных горизонтов.
В районе расположения полигона ТБО происходит загрязнение тяжелыми металлами (цинком - в 2,5 раза, молибденом - в 8-10, никелем, ванадием - в 2-3, хромом - в 3-4 раза выше фона) почвенно-растительного покрова в основном в восточном и северном направлениях на расстоянии 450 м от полигона ТБО. Восточнее полигона на расстоянии 100 м почвы загрязнены нефтепродуктами. Содержание этих веществ составляет 528-1576 мг/кг и превышает местный фон в 15-48 раз. Из полициклических углеводородов наибольшие концентрации характерны для бензо-пирена 10,3-162,1 мкг/кг.Ю"3 (в 51-810 выше фона) и бензоперилена 23,3-194,4 мкг/кг 10 3 (в 26-216 выше фона). Несколько ниже содержание бензофлуорантена 9,3- 21,7 мкг/кг 10"3 (в 10-24 раза выше фона). раза выше фона). На протяжении 400 м (вниз от полигона ТБО) в донных осадках р. Сухая Ло-пасня зафиксировано повышенное содержание тяжелых металлов: V, Си, Pb, Zn, Ni, Ті (в 2-3 раза больше фона). Обогащение почв тяжелыми металлами приводит к накоплению их в растениях, что представляет угрозу для здоровья человека и животных. Такая опасность существует для территории садово-огородных участков, находящихся северо-восточнее полигона ТБО. Проведенные газохимические исследования на полигоне ТБО показали, что атмосферный воздух в районе полигона ТБО загрязнен оксидом углерода, несколько превышающим норму. Радиационная обстановка поверхности тела полигона ТБО оценивается как нормальная. Проведенные комплексные экологические исследования на полигоне ТБО позволяют заключить, что объект является экологически опасным, представляющим угрозу для здоровья людей, поэтому его следует срочно закрыть и разработать проект его рекультивации.
Для рекультивации Кулаковского карьера, заполненного бытовыми и промышленными отходами на 3-8 м, и вскрывающего водопроницаемые пески и песчано-гравийный материал без надежного водоупора и загрязняющего водоносные горизонты, основным эффективным методом является удаление отходов на обустроенные полигоны и устройство гидроизоляции донной части карьера и его стенок специальными пленками или глиной.
Геоэкологическое обследование карьера
Геологическое обследование карьера начинается с составления топографической карты-плана самого карьера и территории, включающей санитарно-защитную зону, масштаба 1:1000 с сечением горизонталей не более чем 1 м. При этом используются топографические и фотограмметрические методы.
Необходимая геоэкологическая информация обычно получается путем описания местности и пород в обнажениях или образцов, полученных из горных и буровых выработок.
По существу методика выбора маршрутов и описание местности не отличаются от применяемых в процессе геологической и гидрогеологической съемок.
Описание горных пород как в естественных обнажениях, так и в горных выработках имеет некоторые специфические особенности, определяемые целями исследований.
При описании местности должны быть охарактеризованы: геоморфологические условия, условия залегания горных пород, наблюдаемые физико-геологические явления, гидрогеологические условия и водопроявления (источники, заболоченности и т.д.).
Устанавливается стратиграфическая принадлежность горных пород, выясняется их происхождение обычными при геологическом описании способами с использованием ряда признаков: последовательности напластования, взаимоотношений пород, характера контактов, минерального и механического состава, типа цементации, состава цемента, трещиноватости, проницаемости и др.
Составляются геологические разрезы по данным описания горных пород, которое производится обычными, принятыми в геологии способами.
При исследованиях тщательно описывается разрез пород, чтобы в дальнейшем, учитывать характер напряжений, возникающих в карьере.
Кроме того, при построении геологических разрезов на них обязательно должны быть отражены гидрогеологические данные, включая водопроявления.
Гидрогеологические исследования направлены на установление уровня грунтовых вод (УГВ) и направление их потока. Для расчета водоотводных канав, защищающих полигон от поверхностного стока дождевых и талых вод, собираются сведения об интенсивности атмосферных осадков и распределении их по площади водосбора.
В результате описания производится типизация горных пород, однородных в инженерно-геологическом отношении. При этом учитывается их генезис, минералогический состав, текстура, структура, показатели физико-технических свойств и наблюдения, полученные в процессе полевого изучения горных пород.
Особое внимание уделяется влиянию карьера на состояние ОС: почв, растительности, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха.
Геоэкологическое обследование карьера завершается составлением геоэкологической карты, разрезов и объяснительной записки, включающей, в частности, рекомендации по направлениям использования и способам рекультивации карьера.
Составление проекта рекультивации карьера основывается на результатах его геоэкологического обследования и в соответствии с государственными нормами, правилами и стандартами, а также техническими условиями и требованиями, выданными органами государственного контроля и надзора. В состав проекта входят разделы в соответствии со СНиП, среди которых: общая пояснительная записка; гидрогеологическая записка; технологический раздел; раздел «Оценка воздействия на окружающую среду» (ОВОС); санитарно-защитная зона и система мониторинга; архитектурно-строительный раздел; санитарно-технический раздел; электротехнический раздел; основные технико-экономические показатели; сводная смета. В укрупненном плане проект рекультивации карьера состоит их трех частей: технической оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС) и экономической. Карьер для его последующего использования под депонирование инертных отходов и ТБО, должен соответствовать следующим требованиям: находиться вблизи автомобильных дорог и железнодорожных товарных станций; иметь размеры, достаточные для размещения всего планируемого объема и обеспечивающие рациональное взаиморасположение селитебной территории и проектируемого предприятия; располагаться на незаболоченной, незатопляемой, непересеченной местности со спокойным рельефом и грунтами без карстовых явлений и плывунов; располагать удобной дорожной связью с объектами жилой зоны.
Технологический раздел проекта рекультивации карьера включает: расчет емкости; технологическую схему с учетом очередности проведения работ по рекультивации; состав продольного и поперечного технологического разрезов; описание режима эксплуатации; расчет потребности в персонале, машинах и механизмах, а также рекомендации по рекультивации участка после полного заполнения карьера отходами.
Проектируемая вместимость карьера определяется объемом выработанного пространства для обоснования объемов и требуемой площади участка складирования отходов. Расчет ведется с учетом удельной годовой нормы накопления отходов на одного жителя (включающей ТБО из учреждений и организаций) и количества об служиваемого полигоном населения, расчетного срока эксплуатации полигона, степени уплотнения ТБО на полигоне и т. д. Основными элементами проекта рекультивации карьера являются: размещение подъездных дорог, участки рекультивации и складирования отходов, хозяйственной зоны, инженерных сооружений и коммуникаций.
Подъездная дорога должна соединять существующую транспортную магистраль с участком рекультивируемого карьера. Подъездная дорога рассчитывается на двустороннее движение. Категория и основные параметры подъездной автодороги определяются с расчетной интенсивностью движения (автомобилей/сутки).
Основное сооружение рекультивируемого карьера - участок складирования отходов. Он занимает до 95% площади полигона, в зависимости от объема принимаемых отходов. Участки рекультивации и складирования разбиваются на очереди эксплуатации с учетом обеспечения приема отходов в течение 3-5 лет. В составе первой очереди выделяется пусковой комплекс на первые 1-2 года. В первую, вторую и, если позволяет площадь участка, в третью очередь складирование отходов ведется на высоту 2-3 яруса (высота яруса принимается равной - 2,0-2,5 м).
Последующая очередь эксплуатации проектируется как увеличение насыпи отходов до проектируемой отметки. Разбивка участка складирования на очереди выполняется с учетом рельефа местности.
На расстоянии 1-2 м от водоотводной канавы размещается ограждение вокруг полигона. По периметру на полосе шириной 5-8 м проектируются: посадка деревьев, прокладка инженерных коммуникаций (водопровод, канализация), установление мачт электроосвещения. При отсутствии инженерных сооружений на этой полосе отсыпаются кавальеры грунта и почвы для их использования при рекультивации.
