Содержание к диссертации
Введение
1. Проблемы загрязнения, классификация источников загрязнения и оценка воздействия их на компоненты природной среды 11
1.1. Источники загрязнения водных объектов 11
1.2. Малые водные объекты, как объект исследования. Классификация водных объектов.
1.3. Процессы, протекающие в водных объектах 26
1.4. Научно-методические принципы и критерии оценки экологической ситуации в границах природных и природно-техногенных ландшафтов 38
Выводы по главе 1 44
2. Снижение поступления загрязняющих веществ в водные объекты от источников рассредоточенного их распространения 47
2.1. Мероприятия, направленные на снижение поступления загрязняющих веществ в водные объекты с водосборов, включающих сельскохозяйственные земли 47
2.2. Снижение поступления загрязняющих веществ с поверхностным стоком с городских территорий 62
Выводы по главе 2 71
3. Снижение негативного воздействия источников сосредоточенного распространения загрязнений на компоненты природной среды и рекультивация загрязненных участков водосбора (на примере исследований в Московской области). 74
3.1. Изучение воздействия источников сосредоточенного распространения загрязняющих веществ на компоненты природной среды (свалки отходов в условия слабопроницаемых горных пород в основании) 74
3.2. Изучение воздействия источников сосредоточенного распространения загрязняющих веществ на компоненты природной среды (свалки в условиях сильнопроницаемых горных пород в их основании) 83
3.2.1. Изучение пріиродно-хозяйственньїх особенностей исследуемой территории и формализация инженерно-экологических изысканий 83
3.2.2. Изучение воздействия источников сосредоточенного распространения загрязняющих веществ на компоненты природной среды водосборов на примере исследованного загрязненного участка
3.3. Методологический подход к уменьшению негативного воздействия источников импактного распространения загрязняющих веществ на компоненты природной среды 107
3.4. Мониторинг природной среды в местах импактного размещения отходов 116
Выводы по главе 3 119
4. Мероприятия, способствующие восстановлению экологического равновесия водных объектов 121
4.1. Инженерные методы активизации процессов самоочистки в водных объектах 121
4.2. Очистка водных объектов от донных отложений
4.2.1. Организации работ при очистке водных объектов от донных отложений 129
4.2.2. Механизированный способ очистки водоемов с производством земляных работ "насухо" 146
4.2.3. Механизированный способ очистки водоемов без опорожнения 151
4.2.4. Очистка водоемов землесосными снарядами 155
4.2.4.1. Разработка донных отложений 155
4.2.4.2. Гидравлический транспорт донных отложений 160
4.2.4.3. Намыв донных отложений в гидроотвалы 170
4.2.5. Особенности утилизации донных отложений, содержащих загрязняющие вещества 175
4.3. Укрепление береговых склонов 180
4.4. Водоохранная зона - завершающий элемент в
восстановлении природного комплекса водных объектов 191
Выводы по главе 4 195
5. Эколого-экономическая оценка формирования загрязняющих веществ с учетом их воздействия на источники питания водных объектов 197
Выводы по главе 5 210
Заключение по диссертации 211
Список литературы
- Процессы, протекающие в водных объектах
- Снижение поступления загрязняющих веществ с поверхностным стоком с городских территорий
- Изучение воздействия источников сосредоточенного распространения загрязняющих веществ на компоненты природной среды (свалки в условиях сильнопроницаемых горных пород в их основании)
- Организации работ при очистке водных объектов от донных отложений
Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время на территории России практически нет водных объектов, не затронутых хозяйственной деятельностью человека, качество воды в которых соответствовало бы нормативным требованиям.
Водные объекты представляют собой субаквальные фации в природных ландшафтах, и, в силу своего гипсометрического расположения в ландшафтах, являются конечным звеном в стоковой аккумуляции большей части подвижных техногенных веществ, образующихся на водосборе, поступление которых в водные системы коренным образом изменяет эволюцию сложившихся в них природных процессов.
Достаточно большое количество водных ресурсов сосредоточено в так называемых малых водных объектах, к которым можно отнести пруды и озера объемом до 1 ...2 млн. м3 и зеркалом водной поверхности до 2 км2. Практика эксплуатации подобных водных объектов показывает, что они в наибольшей степени чувствительны к антропогенной нагрузке, в сравнении с более крупными водными объектами, так как процессы самоочищения в них весьма ограничены.
Из-за постоянно нарастающей антропогенной нагрузки на все компоненты природной среды возникают определенные проблемы рационального использования водных объектов, особенно малых. Миграция загрязняющих веществ и поступление их в водные объекты приводит к загрязнению водных объектов различными химическими элементами и их соединениями, в том числе тяжелыми металлами и нефтепродуктами.
Попадание сырой нефти и нефтепродуктов в водные объекты приводит к образованию масляной плёнки, которая затрудняет газообмен и препятствует прохождению солнечного света в толщу воды, ухудшает кислородный режим водоёмов, угнетает жизнедеятельность водных организмов.
Накопление в водных объектах загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих ПДК, ухудшает их санитарно-эпидемиологическое состояние, снижает водохозяйственный потенциал, сокращает возможности использования их в хозяйственных и рекреационных целях, изменяет природную среду, приводит к деградации водных экосистем, к изменению среды обитания и состояния здоровья человека. Большинство водных объектов экологически неполноценны и не способны выполнять свои основные функции - поддерживать сложившиеся в результате длительной эволюции биологическое разнообразие и равновесие.
Приостановить подобные изменения можно только целенаправленным воздействием на факторы, способствующие снижению загрязнения сбросных вод и активизации вцутриводоемных процессов самоочистки, что соответствует основному положению устойчивого развития современного общества - существование не за счет основных фондов, а за счет процентов с них, то есть за счет возобновляемых ресурсов, к которым относится и вода.
Цель и задачи исследований. Целью выполненных исследований является теоретическое обоснование технических средств, организационных основ и технологических приемов рекультивации и восстановления водных объектов и снижения негативного воздействия источников диффузионного и сосредоточенного распространения загрязняющих веществ на компоненты природной среды. Достижение указанной цели связано с решением целого ряда новых задач, включающих:
- анализ существующих теоретических представлений о ландшафтном подходе к
проблеме восстановления природных свойств нарушенных водных объектов;
- разработку классификации отходов, как источников распространения
загрязняющих веществ, образующихся в результате производственно-технологической
деятельности человека, с учетом их влияния на компоненты природной среды и воздействия на экологическое состояние водных объектов;
- разработку классификации стоковой аккумуляции загрязнений в водных
объектах, с учетом ландшафтного подхода;
- изучение миграции техногенных веществ в ландшафтно-геохимических системах
и анализ процессов самоочистки водных объектов с учетом их ассимилирующей
способности;
изучение способов снижения негативного воздействия источников сосредоточенного (импактного) и рассредоточенного (диффузионного) распространения загрязняющих веществ на компоненты природной среды;
- научное обоснование методов рекультивации и восстановления водных объектов,
направленных на поддержание ассимилирующих процессов и повышение качества воды в
них.
Методология исследований. Исследования базировались на методах системного анализа и проведения теоретических, лабораторных и полевых исследований. В качестве изучаемой системы рассматривались малые водные объекты, как природно-техногенные элементы в составе природных ландшафтов.
Научная новизна работы Научная новизна работы заключается в применении ландшафтно-геосистемного подхода к решению проблемы рекультивации и восстановления нарушенных антропогенной деятельностью водосборов, малых водных объектов и загрязненных участков. На основе большого комплекса теоретических и экспериментальных исследований получены новые научно-методические и практические результаты, выносимые па защиту:
-
Основные закономерности воздействия загрязняющих веществ на различные компоненты ландшафта в границах водосбора.
-
Предложена классификация водных объектов, рассматриваемых как элементы конечной стоковой аккумуляции с учетом ландшафтно-геосистемного подхода.
-
Усовершенствована, на основе экспериментальных исследований, модель миграции загрязняющих веществ в различных компонентах ландшафта.
-
Предложены принципиально новые методы и способы предупреждения загрязнения окружающей среды в местах размещения отходов.
-
Сформулированы требования к объемам и видам работ, проводимых в составе инженерно-экологических исследований, необходимые для комплексной оценки экологической ситуации в зонах расположения источников сосредоточенного загрязнения природной среды.
-
Разработаны методы, способы и технологии восстановления водных объектов и рекультивации загрязненных участков на водосборах в зависимости от их экологического состояния. Отдельные способы снижения техногенной нагрузки на компоненты природной среды защищены патентами на изобретения.
Практическая значимость работы. На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработана и обоснована общая схема снижения воздействия антропогенных загрязняющих веществ на компоненты природно-техногенных ландшафтов, включая водные объекты.
Сформулированные в диссертации методы и технологии рекультивации и восстановления водных объектов вошли в учебники и учебные пособия, рекомендованные для студентов высших учебных заведений и специалистов: "Очистка и обустройство водоемов" (МГУП, 1996), "Тепло-водоснабжение в сельском хозяйстве" (Колос, 1996), "Рекультивация и обустройство нарушенных земель" (Колос, 2000), "Защита окружающей среды от отходов производства и потребления" (Колос 2000). Результаты исследований бьши использованы при разработке проекта рекультивации загрязненного участка на территории ОАО "Химфармкомбинат".
Апробация работы. Основные результаты исследований, выполненные автором в рамках настоящей диссертационной работы, обсуждались и были одобрены на научно-технических конференциях МГУТ1 в 1984-2000гг.; международной научно-практической
конференции по использованию достижений науки и техники в развитии города Москвы, 19-22 ноября 1996 г.; всероссийском научно-техническом семинаре во Всероссийском институте межведомственной информации - (ВИМИ), 1999 г.; 4-ой международной конференции "Проблемы управления качеством окружающей среды", Москва, 1999 г
Объем, структура диссертации п публикации по теме исследований. Диссертация имеет общий объем 263 страницы машинописного текста, включая .... рисунков, структурно состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литерагуры, насчитывающего 250 наименований, и приложения.
Основные результаты научно-методических исследований, выполненных автором, опубликованы в 17 научных работах, включая 12 статей, 5 учебников и учебных пособий, предназначенных для студентов ВУЗов и специалистов, объемом свыше 40 условных издательских листов. По результатам исследований получены одно авторское свидетельство и два патента на изобретения.
Процессы, протекающие в водных объектах
Общее количество загрязняющих веществ, поступающих в водный объект, определяемое по (1.7), характеризует антропогенную нагрузку. При превышении предельно допустимой антропогенной нагрузки на водный объект его способность ассимилировать загрязняющие вещества затухает. Восстановления ассимилирующей способности водных объектов можно добиться за счет снижения антропогенной нагрузки на него и восстановления внутриводоемных процессов самоочистки инженерно-биологическими методами.
В естественной водной среде протекают разнообразные физико-химические и биохимические процессы, направленные на ассимиляцию поступающих загрязняющих веществ. В нутриводоемные процессы условно можно разделить на процессы, способствующие очищению водного объекта (снижающие концентрацию нежелательных компонентов), и процессы, загрязняющие или препятствующие развитию очищающих процессов (увеличивающие содержание вредных компонентов).
К загрязняющим процессам относятся процессы наращивания органической биомассы водными растениями за счет эвтрофикации, вызываемой, главным образом, чрезмерным поступлением совместно с поверхностным и грунтовым стоком биогенных веществ (N,P,K), вторичное загрязнение воды загрязненными донными отложениями, загрязнение русла отмершими деревьями, мусором и тому подобными предметами.
К очищающим процессам можно отнести: механическое осаждение взвесей, биологическое или химическое окисление органических и других загрязняющих веществ с их минерализацией и осаждением; химические процессы, протекающие с участием кислорода, по нейтрализации и осаждению тяжелых металлов и им подобных загрязнителей; поглощение донными отложениями и водной растительностью различных загрязнителей и другие им подобные процессы. Процессы самоочистки водных объектов не бесконечны и ограничиваются предельной техногенной нагрузкой, при превышении которой нарушается способность водного объекта ассимилировать загрязняющие вещества.
В процессе ассимиляции загрязняющих веществ водными объектами интенсивность очищающих процессов не одинакова. На их интенсивность влияет содержание в воде кислорода. Растворимость кислорода в воде сравнительно ограниченна, в связи с этим невысокое его содержание в воде сдерживает скорость и интенсивность окислительных процессов. На интенсивность окислительных процессов также влияет начальное содержание кислорода в воде и скорость пополнения его содержания из воздуха.
Достаточно распространены в акваториях водных объектов очистительные процессы, включающие биохимическое окисление органических примесей.
В работах Яковлева СВ., Винберга Г.Г., Эдельштейна К.К. и других авторов показано, чтоинтенсивность биохимического окисления органических примесей в воде зависит от интенсивности потребления кислорода и может быть описана уравнением: Xt/BnK=l-10"ytl, (1.8)
Где Xt - количество кислорода, потребленного за время t; ВПК -биохимическая потребность кислорода; kr коэффициент превращения органического вещества. Коэффициент превращения органического вещества, в зависимости от гидродинамических характеристик состояния водной среды в водном объекте, изменяется от 0,1 до 3,0, что свидетельствует о большом диапазоне изменения скорости биохимического процесса. Например, в речном потоке коэффициент превращения органического вещества в 10 раз выше по сравнению со статическими условиями [27].
Об изменении содержания органического вещества судят по биологической потребности кислорода (БПК). Процесс окисления вещества описывается следующим уравнением [25]: С= {С0-1 /(і/и-1 })/ ,С0п-7(1/я-1 ), (1.9) где С - искомая величина концентрации; С0. - исходная концентрация; п - порядок процесса; kr константа скорости процесса: для периода летней межени: kj = 0,1 4-55Х+ 3,67 (X = БПК/ХГЖ ); для периода зимней межени: ki = 0,49UiSX + 1,17; БПК - биологическая потребность кислорода, мг/л; ХПК -химическая потребность кислорода, мг/л. Кислородный режим рассчитывается по уравнению [25] DrDotCokitCn-l +Co1"" / 2,3k2X (1.10) где: Dt - содержание кислорода в момент времени t, мг/л; t - время движения воды от створа выпуска до створа наблюдений, сут; D0 - исходное содержание кислорода, мг/л; Со - исходная концентрация органического вещества (БПКП), мг/л; к! - константа скорости процесса; к2 - константа реаэрации; п - порядок процесса.
Интенсивность окисления содержащихся в воде органических веществ, пропорциональна массе присутствующего органического вещества, запасу кислорода в воде, и зависит от температуры окружающего воздуха. На рис. 1.6. и рис. 1.7 приведены графики снижения содержания органического вещества в водотоках, характеризующиеся изменением биологической потребности в кислороде (БПК), в зависимости от времени года при различной начальной концентрации для лета и зимы, применительно к естественным условиям.
Как видно из графиков (рис. 1.6 и 1.7), для лета снижение показателя БПК до допустимых значений происходит за 2...8 суток, а для условий зимы такое же снижение наблюдается за 4... 15 суток. Приведенные значения соответствуют спокойным потокам в естественных условиях и согласуются с практикой проектирования биопрудов.
Снижение поступления загрязняющих веществ с поверхностным стоком с городских территорий
Осадки с водонепроницаемых частей водосборной территории должны, по возможности, удаляться быстро, для чего устраивают ливнесбросную сеть. Для этого выполняют соответствующую планировку поверхности с приданием ей необходимых уклонов, прокладывают трубопроводно-коллекторную сеть с колодцами.
На водопроницаемых участках водосборной территории необходимо стремиться организовать максимальную инфильтрацию дождевого стока в почву и грунт и удалять лишь сток, вызывающий опасность неприемлемого затопления и подтопления территории. Одновременно при этом должны быть исключены эрозионные процессы.
Участки водонепроницаемых городских территорий, на которых возможно интенсивное и опасное загрязнение дождевых и талых вод (несанкционированные свалки, места накопления отходов производства и потребления и т.п.), должны быть организованны таким образом, чтобы они не являлись источниками латерального распространения загрязняющих веществ.
Отмеченные обстоятельства определяют направления построения организации системы управления поверхностным дождевым стоком в целях обеспечения природоохранных требований в условиях городской застройки.
При этом следует учитывать и процессы, загрязняющие воду, происходящие в условиях городских территорий: смыв мусора и грязи с водонепроницаемых поверхностей; водную эрозию водопроницаемых поверхностей; разрушение суффозионно-неустойчивых грунтов; смыв концентрированных загрязняющих веществ различной степени опасности и вредности с водонепроницаемых, а также и водопроницаемых поверхностей; сбросы загрязненных вод.
К процессам, очищающим воду, относят: отстаивание воды в водоемах и лужах; инфильтрацию воды в почву и грунт; илозадержание при прохождении воды через фильтрующие грунты местных повышений рельефа и растительность; деятельность очищающих геобиоценозов.
В естественных условиях поверхностный сток дождевых вод проходит по склонам и тальвегам и поступает в естественную гидрографическую сеть. Одновременно долины временных и постоянных водотоков и водоемов являются естественной дренажной системой, предотвращающей затопление и подтопление территорий дождевыми и грунтовыми водами.
В городских условиях значительная часть поверхности земли водонепроницаема, что радикально изменяет условия стока: коэффициент стока многократно увеличивается, а инфильтрация дождевых вод в грунт резко уменьшается. В результате изменения естественного рельефа за счет выполненных планировочных работ, уничтожаются естественные системы склонов и тальвегов, а также верхние элементы гидрографической сети, что резко ухудшает дренированность территории и условия естественного стока.
В связи с этим, неизбежным становится устройство в городах искусственной системы отведения дождевых вод, во избежание затопления и подтопления территорий.
Дождевой сток характеризуется высокой неравномерностью, и его интенсивность и продолжительность могут варьировать в широких пределах. Редко повторяющиеся максимальные расходы могут достигать очень больших величин и предельного максимума не имеют.
Возможность подпитки грунтовых вод дождевым стоком в городских условиях снижается за счет уменьшения инфильтрации. Однако появляются новые, так называемые техногенные источники подпитки грунтовых вод. Это утечки воды, главным образом, из водопроводных трубопроводов и канализационных сетей.
Дождевые воды, двигаясь по дворовым проездам и улицам, собирают пыль и мусор и насыщаются различными загрязняющими веществами. На территории промышленных предприятий дождевые воды насыщаются загрязняющими веществами, характерными для конкретного вида производства. На площадках, не имеющих водонепроницаемых покрытий (пустыри, газоны) развиваются эрозионные процессы, и воды насыщаются частицами почвы и грунта, которые определяют достаточно высокую мутность воды в водных объектах.
Создаваемые и существующие в России городские системы водоотведения дождевого стока в большинстве случаев технически несовершенны и не могут удовлетворять современным экологическим требованиям. Оздоровление водных объектов в городах невозможно без экологически ориентированной существенной модернизации и развития систем водоотведения. При этом нужно расширить их функции и обеспечить четкие технические характеристики, соответствующие требованиям охраны природы.
Системы отвода дождевых вод по своей сути должны служить логическим продолжением существующей гидрографической сети, и не нарушать природных процессов, протекающих в водных объектах.
Ливнесбросные системы на непокрытых асфальтом участках следует дополнить открытой противоэрозионной сетью, впадающей в дождеприемники, а также илозадерживающими полосами и инфильтрационными сооружениями.
Таким образом, отводящая природные воды система, в общем случае, должна иметь собственно ливнесбросную сеть, противоэрозионное обустройство водосборной площади с инфильтрационными и илозадерживающими сооружениями и дренажную сеть.
Кроме того, в состав системы могут входить очистные сооружения, регулирующие водоемы, резервуары и насосные станции, а также бессточные площадки, изолирующие от поверхностного и грунтового стока скопления загрязняющих веществ.
Для регулирования и очистки стока на водопроницаемых территориях в городских условиях следует выполнять следующие работы и возводить различные сооружения, например: вертикальная планировка водосборных поверхностей; посадка древесно-кустарниковой растительности и посев трав; устройство илозадерживающих лесо-кустарниковых полос; устройство водопроницаемых противоэрозионных покрытий; сооружение водозадерживающих валов и стен, валов-каналов и нагорных каналов; возведение открытых быстротоков, консольных и шахтных перепадов; строительство закрытых дренажей, водопоглащающих площадок, колодцев и каналов; устройство прудов-отстойников, запруд, полузапруд, палисад, прудов-копаней, запруд-илофильтров.
Ливнесбросная сеть должна заканчиваться водоочистными прудами. В прудах происходит естественная очистка загрязненных вод за счет осаждения взвесей и биохимических и химических процессов окисления с минерализацией органических веществ. Для реальной оценки эффективности ОЧИСТКИ воды в прудах и организации в них необходимого режима очистки, требуется четко определить условия и интенсивность проходящих водоочищающих процессов.
Изучение воздействия источников сосредоточенного распространения загрязняющих веществ на компоненты природной среды (свалки в условиях сильнопроницаемых горных пород в их основании)
Биологические методы рекультивации загрязненных земель, предполагают фитомелиорацию загрязненных земель и формирование внешнего вида природно-техногенного ландшафта, и являются завершающей стадией восстановления благоприятной экологической ситуации на загрязненных и прилегающих к ним землях [129].
При проведении комплекса фитомелиораций на этих территориях необходимо руководствоваться следующими задачами: первая - при рекультивации и озеленении необходимо подбирать наиболее толерантные к конкретному загрязнению виды декоративных растений, способных достаточно хорошо произрастать в экстремальных условиях атмосферного и почвенного загрязнения и выполнять при этом фитогигиеническую роль; вторая - при выращивании культур важно не только подобрать устойчивые к загрязнению виды растений, но необходимо, чтобы растения, по возможности, очищали почву от загрязняющих веществ, исполняя роль фитомелиораторов.
После нанесения почвенного слоя и проведения комплекса агротехнических работ осуществляют посев фитомелиорантов. Посев фитомелиорантов осуществляют в основном в два этапа:
1 этап - посадка растений фитомелиорантов, способных выносить из почвы загрязняющие вещества. В качестве фитомелиорантов используют тимофеевку луговую, пырей бескорневищный, мятник луговой и сплюснутый, костер безостый, овсяницу красную, клевер белый, лядвинец рогатый, люпин;
2 этап - посадка дернообразующих трав. Травосмесь желательно составлять из двух, трех и более компонентов. Подбор травосмеси должен в последствии обеспечивать хорошее задернение рекультивируемой территории. Озеленение подобных территорий не завершается посадкой растений, а представляет собой длительный (от 2 до 5 лет) и трудоемкий процесс, требующий регулярного ухода за растительностью [98].
Травы, используемые для рекультивации, должны быть апробированных сортов и местных популяций. Высаживаемые растения должны быстро акклиматизироваться, обладать устойчивостью к неблагоприяным условиям микроклимата и отрицательным физическим и химическим свойствам грунта, иметь сильно развитую корневую систему, обладать способностью к симбиозу с микроорганизмами.
Стабилизировав, таким образом, процессы дальнейшего распространения загрязнения почвы, проведя реабилитацию земель, засевая участки культурами, устойчивыми к загрязнителям, и культурами -фитомелиорантами, можно постепенно обеспечить благоприятное экологическое состояние нарушенного участка.
Таким образом, устройством поверхностного противофильтрационного экрана и системы нагорно-ловчих каналов, проведением биологического этапа рекультивации нарушенного участка можно добиться существенного уменьшения инфильтрационного питания, поступающего в верхние слои свалочного грунта. Перечисленные мероприятия в состоянии обеспечить существенное уменьшение интенсивности инфильтрационного питания, что способствут переходу миграции из режима конвективного переноса в режим молекулярной диффузии, и, тем самым, произвести консервацию загрязняющих веществ в зоне аэрации, остановив их миграцию в грунтовые воды, рис 3.13.
В местах захоронения отходов отмечается заметное ухудшение экологической обстановки, связанное с загрязнением практически всех компонентов природной среды: атмосферы, почвенного покрова, поверхностных и подземных вод. В связи с этим, в местах утилизации отходов необходимо организовывать мониторинг, представляющий собой систему дискретных и непрерывных наблюдений за состоянием природной среды и ее оценки для своевременного выявления и устранения негативных процессов, с целью осуществления комплекса эффективных природоохранных мероприятий на основе оперативных и среднесрочных прогнозов состояния природной среды [102. 103].
В состав мониторинга участка утилизации отходов и прилегающих к ним территорий входят: 1 ."Система наблюдений за уровнем загрязнения всех компонент природной среды (атмосферного воздуха, почв, пород зоны аэрации, поверхностных и подземных вод). 2.Оценка состояния отдельных компонентов природной среды на основе экологических и санитарно-эпидемиологических критериев; комплекс оперативных и среднесрочных прогнозов состояния природной среды для разработки эффективных природоохранных мероприятий. 3.Получение полной, своевременной и достоверной информации о состоянии природной среды в местах обезвреживания и захоронения отходов и прилегающих территорий, а также показателей технического состояния природоохранных сооружений. 4.0беспечение пользователей на всех уровнях своевременной и полной информацией о состоянии природной среды. 5.Оценка эффективности выполненных природоохранных мероприятий. Мониторинг, осуществляемый в местах обезвреживания и захоронения отходов, носит локальный или импактный характер, так как он связан с конкретными объектами источников загрязнения.
Результаты проведенных инженерно-экологических изысканий показали, что на части исследуемой территории произошло загрязнение природной среды за счет гидродинамического и гидрохимического перераспределения загрязняющих веществ в местах сопряжения отдельных компонентов природной среды.
По данному признаку природно-антропогенные процессы, протекающие на участках утилизации отходов, относят к медленно текущим процессам, наблюдения за которыми целесообразно проводить периодически.
Основными объектами мониторинга являются атмосфера, поверхностные и подземные воды, почва, биота, урбанизированная среда, население.
Атмосферный воздух представляет собой одну из важнейших составных частей природной среды, подвергающейся интенсивному воздействию в результате поступления газообразных, аэрозольных и дисперсных загрязняющих веществ. Загрязнение атмосферного воздуха происходит за счет выброса достаточно большого количества газообразных загрязняющих веществ, которые подразделяют на первичное и вторичное.
Первичное загрязнение является результатом выброса собственно загрязняющих веществ в атмосферу, сопряженных с основным производством, а вторичное - это результат сложных физико-химических превращений загрязняющих веществ или их соединений, дополнительно поступающих в воздушное пространство путем их эмиссии с территорий загрязненных участков. Наибольший интерес представляет вариант вторичного загрязнения воздушного пространства и подземных вод в пределах загрязненного участка.
Организации работ при очистке водных объектов от донных отложений
1.Водные объекты являются конечным звеном аккумуляции большей части подвижных токсичных веществ, а также продуктов ветровой и водной эрозии в ландшафтно-геохимических системах. Миграция вещества между блоками и внутри блоков идет во всех фазовых состояниях, часто с переходом из одной фазы в другую.
2. Существенный ущерб природной среде и водным объектам наносит неорганизованный сброс загрязняющих веществ на рельеф местности при природопользовании.
В условиях села наибольшее количество загрязняющих веществ поступает с орошаемых и осушаемых земель, с территорий животноводческих ферм и птицефабрик, с эродированных и эрозионно-опасных земель сельскохозяйственного назначения.
В городских условиях это с полей фильтрации очистных сооружений, а также с площадей природопользователей, в зависимости от степени урбанизации территорий и ее функционального использования. 3.3а неорганизованный сброс загрязняющих веществ на рельеф местности с природопользователей взымается плата, размер которой устанавливается в зависимости от норматива сброса: в пределах предельно допустимого норматива сброса, в пределах установленного лимита сброса и сверхлимитного сброса загрязняющих веществ. Максимальные ставки и повышающиеся тарифы применяют к природопользователям, которые осуществляют сверхлимитные сбросы загрязняющих веществ на рельеф местности и не проводят природоохранных мероприятий и работ. При проведении природоохранных мероприятий и работ плата за несанкционированные сбросы загрязняющих веществ резко сокращаются, что позволяет на ряду, с уменьшением антропогенной нагрузки на природную среду, улучшить экономическую ситуацию природопользователя и достичь одного из следующих результатов: - стабилизации состояния природного комплекса; - улучшения состояния природного комплекса; - восстановления утраченных элементов или полного объема природного комплекса.
На основе обобщения результатов многолетних экспериментальных и теоретических исследований, выполненных в области восстановления и рекультивации водных объектов от продуктов заиления, утилизации отходов заиления, утилизации отходов производства и потребления, рекультивации нарушенных земель и т.п., в заключении по диссертации могут быть сформулированы следующие выводы и рекомендации:
Выявлены и проанализированы основные факторы антропогенного воздействия различных источников распространения загрязнения и их воздействия на компоненты природных ландшафтов, разработана классификация источников загрязняющих веществ с учетом их воздействия на водные объекты, рассматриваемые как зоны конечной стоковой аккумуляции.
Разработана классификация водных объектов по комплексу природных и технических показателей, включающих тип водного объекта, объемы, функциональное назначение, характер загрязнителя и т.п.
Предложена структурно-логическая схема и функциональная схема воздействия загрязняющих веществ различного уровня экологической опасности на компоненты ландшафтов в границах водосборов.
Определен комплекс природоохранных мероприятий и работ во всех звеньях элементарной ландшафтно-геохимической каскадной системы, исходя из особенностей ее структуры и основных целей проведения работ по природообустройству водных объектов и всего водосбора в целом, включающих стабилизацию состояния последнего и восстановление утраченных свойств по самоочистке.
Природоохранные мероприятия, проводимые на водосборе и направленные на уменьшение поступления загрязняющих веществ в природную среду, должны включать системы по нормированию отходов и неорганизованных сбросов загрязняющих веществ в водные объекты, по организации экологического контроля в системе обращения с отходами, а также разработку схем санитарной очистки городов и населенных пунктов, проведение инвентаризации объектов и мест размещения отходов. Необходимо также внедрение малоотходных и безотходных технологий, создаваемых на основе рециклинга отходов.
Природоохранные мероприятия и работы, выполняемые на прибрежных и пойменных территориях, должны включать работы по воссозданию устойчивого травяного покрова и древесно-кустарниковой растительности, препятствующих эрозионным процессам. Выполнение работ по озеленению должно служить переводу большей части поверхностного стока в подземный горизонт с целью его очистки, с использованием почвы и горных пород зоны аэрации прибрежной зоны и пойменный земель в качестве геохимического барьера.
Сформулированы требования и состав инженерно-экологических изысканий, необходимых для выполнения комплексной оценки экологической ситуации в зонах сосредоточенного загрязнения природной среды отходами производства, для выбора эффективных методов и технологии рекультивации загрязненных участков.
По данным выполненного комплекса инженерно-экологических изысканий на конкретном участке загрязнения природной среды отходами химико-фармацевтического производства, установлены закономерности миграции большого комплекса загрязняющих веществ (летучих и полулетучих органических соединений, тяжелых металлов и радионуклидов) в условиях конкретного природного ландшафта.
На основании выявленных закономерностей миграции загрязняющих веществ в насыщенной и ненасыщенной зонах техногенных и горных пород источников сосредоточенного распространения загрязнений, разработаны методы и технологии рекультивации загрязненных участков водосборов, основанные на использовании технических и биологических этапов стабилизации экологической ситуации.
Определены цели и задачи экологического мониторинга на загрязненных участках, предложены виды и объемы мониторинговых исследований на указанных территориях, направленные на изучение природно-антропогенных процессов и оценку эффективности выполненных природоохранных мероприятий.
Результаты исследований, объединенные в сложный природно-технологический комплекс по поддержанию и восстановлению благоприятной экологической ситуации в границах водосбора и на загрязненных участках, позволяют сформулировать направления дальнейших исследований: дальнейшие более глубокие исследования по использованию ландшафтно-геосистемного подхода при обосновании выбора места размещения полигонов по складированию и переработке отходов производства и твердых бытовых отходов, с целью уменьшения их негативного воздействия на компоненты природной среды; разработка методов изучения и описания природно-антропогенных процессов, протекающих на водосборах, в водных объектах, в границах отдельных элементов природных ландшафтов, для решения локальных задач по рекультивации и восстановлению измененных в результате антропогенной деятельности природной среды; совершенствование методов и технологии рекультивации малых водных объектов и локальных загрязненных участков на основе современных технических средств и материалов.
