Комплексная экологическая оценка территории объекта размещения коммунальных отходов на примере полигонов Бахчисарая и Симферополя в горном Крыму
|
ВВЕДЕНИЕ 3
1. ЛИТЕРАТУРНО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРОБЛЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ С БЫТОВЫМИ (КОММУНАЛЬНЫМИ) ОТХОДАМИ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ 5
1.1 Проблема утилизации коммунальных отходов в Симферополе и Бахчисарайском районе 5
1.2 Экологическое состояние исследуемой территории 7
2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ 8
2.1 Климатическая характеристика территории Предгорного и Горного Крыма 9
2.2 Растительность и животный мир территории предгорного и горного Крыма 11
2.3 Опасные гидрометеорологические явления предгорного и горного Крыма 13
2.4 Геологическое описание территории предгорного и горного Крыма 14
2.5 Характеристика почвенного покрова территории предгорного и горного Крыма 16
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 18
1.1 Буровые работы и описание морфологического строения грунтов прилегающих территорий мест складирования ТКО 18
Основная цель проводимых работ: описание особенностей литологического строения и особенностей радиального распределения ТМ на прилегающей территории мест складирования ТКО. 18
2.1.1.Анализ почв 18
3.1. Литогеохимическая сьемка 19
3.2. Методика. 19
Результаты 22
4.1. Биотестирование объединенных проб грунтов методом элюатного фитотестирования 22
4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕРРИТОРИИ 25
1. Основа метода переработки. 25
2. Применение грунта укрепленного техногенного. 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 28
ПРИЛОЖЕНИЯ 32
1. ЛИТЕРАТУРНО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРОБЛЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ С БЫТОВЫМИ (КОММУНАЛЬНЫМИ) ОТХОДАМИ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ КРЫМ 5
1.1 Проблема утилизации коммунальных отходов в Симферополе и Бахчисарайском районе 5
1.2 Экологическое состояние исследуемой территории 7
2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ 8
2.1 Климатическая характеристика территории Предгорного и Горного Крыма 9
2.2 Растительность и животный мир территории предгорного и горного Крыма 11
2.3 Опасные гидрометеорологические явления предгорного и горного Крыма 13
2.4 Геологическое описание территории предгорного и горного Крыма 14
2.5 Характеристика почвенного покрова территории предгорного и горного Крыма 16
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 18
1.1 Буровые работы и описание морфологического строения грунтов прилегающих территорий мест складирования ТКО 18
Основная цель проводимых работ: описание особенностей литологического строения и особенностей радиального распределения ТМ на прилегающей территории мест складирования ТКО. 18
2.1.1.Анализ почв 18
3.1. Литогеохимическая сьемка 19
3.2. Методика. 19
Результаты 22
4.1. Биотестирование объединенных проб грунтов методом элюатного фитотестирования 22
4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕКУЛЬТИВАЦИИ ТЕРРИТОРИИ 25
1. Основа метода переработки. 25
2. Применение грунта укрепленного техногенного. 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 28
ПРИЛОЖЕНИЯ 32
Все, что создается людьми в процессе промышленного производства, со временем становится отходами и в дальнейшем будет представлять угрозу загрязнения поверхности Земли и почвы. Большая часть изделий после эксплуатации попадают на промышленные и бытовые свалки.
В среднем на земную поверхность ежегодно попадает 85-90 млрд. т твердых бытовых и промышленных отходов. В ушедшем ХХ веке с его середины каждые 10 лет объём отходов удваивается. Уже 2000 году на одного жителя планеты приходилось 1,2 т всех продуктов производства, т. е. “отложенных отходов”, около 0,12 т отходов переработки сырья. Экологи подсчитали, что каждой тонне мусора на стадии потребления соответствует 10 т отходов на стадии производства и около 100 т – при получении сырья.
В России ежегодно образуется около 7 млрд. т. отходов производства и потребления. Из этой величины свыше 140 млн. м3, или около 500 млн. т, приходится на отходы потребления (твердые бытовые (коммунальные) отходы – ТБО (ТКО)). Одни лишь коммунальные отходы, накапливающиеся на свалках и частично вступающие в химические реакции с почвами, образуют техногенный буфер и выступают как фактор техногенеза. Известно, что количество коммунальных отходов занимает второе место по валу после отходов горно-металлургической деятельности и для некоторых стран они представляют серьезную проблему[23].
Для того, чтобы подробнее изучить проблему загрязнения окружающей среды отходами, нами была проведена комплексная оценка мест складирования отходов вблизи города Бахчисарая (Бахчисарайский район) и села Мраморное (Симферопольский район).
Под комплексной экологической оценкой мы принимаем такую оценку, которая представляет собой анализ качества окружающей природной среды и ее изменения под воздействием антропогенных факторов. Так как включать в себя она может множество различных подходов и критериев [24], называя ее «комплексной», мы подразумеваем наличие нескольких различных примененных методов.
Цели и задачи работы. Целью работы является комплексная экологическая оценка состояния прилегающих территории мест складирования коммунальных отходов г. Бахчисарай и г. Симферополь.
Для достижения поставленной̆ цели были решены следующие задачи:
• Произвести литогеохимическую сьемку, закладку почвенных разрезов и скважин на прилегающих территориях мест складирования,
• Выполнить валовый анализ проб почв, грунтов и пород, при помощи рентгенфлоуресцентного метода для оценки содержания элементов Iи II классов опасности: Сu, Zn, Pb, Ni, Fe
• Провести биотестирование для оценки токсичности техногенно-загрязненных почв (грунтов, пород) методом выполнения измерения всхожести семян и длины корней высших растений с помощью редиса Raphanus sativusи кресс-салата Lepidium sativum
• Исследовать закономерности площадного и вертикального распределения тяжелых металлов на исследуемой территории
• Разработать рекомендации по ремедиации территории полигонов
Новизна исследования: Впервые для экологической оценки полигонов на территории полигонов Крыма города Бахчисарая и Симферополя применен комплекс методов поверхностной литогеохимической съемки с оценкой содержания элементов Iи II классов опасности (Сu, Zn, Pb, Ni, Fe), методов фитотестирования в качестве оценки токсичности техногенно-загрязненных грунтов, морфологическим описанием и радиальной геохимической характеристикой почвенных разрезов и скважин. По результатам проведенных работ составлены рекомендации рекультивации территории, обезвреживания одной из фракций механической сортировки твердых коммунальных отходов – первичного отсева, с помощью новой реагентной интеграционной минерально-матричной технологии.
Практическая значимость: разработаны рекомендации по рациональному природо- и недропользованию для мест складирования коммунальных отходов города Бахчисарая и Симферополя и использованию передовых физико-химических методов утилизации отходов (на примере минерально-матричной технологии) с целью получения геополимерных материалов.
Существует несколько методов для решения проблемы утилизации различных видов отходов на сегодняшний. Важно понять опасность отходов для окружающей среды и научиться снижать их токсичность. Рассматривая химический способ обезвреживания одной из фракций механической сортировки твердых бутовых (коммунальных) отходов – первичного отсева, мы обращаемся к новой реагентной интеграционной минерально-матричной технологии, разработанной ООО «НТЦ «Технологии XXI века» и основывающейся на теории синтеза неорганических вяжущих веществ в дисперсных минеральных средах. Ранее нами проводилось достаточно подробное изучение механизма работы данного способа, были
В среднем на земную поверхность ежегодно попадает 85-90 млрд. т твердых бытовых и промышленных отходов. В ушедшем ХХ веке с его середины каждые 10 лет объём отходов удваивается. Уже 2000 году на одного жителя планеты приходилось 1,2 т всех продуктов производства, т. е. “отложенных отходов”, около 0,12 т отходов переработки сырья. Экологи подсчитали, что каждой тонне мусора на стадии потребления соответствует 10 т отходов на стадии производства и около 100 т – при получении сырья.
В России ежегодно образуется около 7 млрд. т. отходов производства и потребления. Из этой величины свыше 140 млн. м3, или около 500 млн. т, приходится на отходы потребления (твердые бытовые (коммунальные) отходы – ТБО (ТКО)). Одни лишь коммунальные отходы, накапливающиеся на свалках и частично вступающие в химические реакции с почвами, образуют техногенный буфер и выступают как фактор техногенеза. Известно, что количество коммунальных отходов занимает второе место по валу после отходов горно-металлургической деятельности и для некоторых стран они представляют серьезную проблему[23].
Для того, чтобы подробнее изучить проблему загрязнения окружающей среды отходами, нами была проведена комплексная оценка мест складирования отходов вблизи города Бахчисарая (Бахчисарайский район) и села Мраморное (Симферопольский район).
Под комплексной экологической оценкой мы принимаем такую оценку, которая представляет собой анализ качества окружающей природной среды и ее изменения под воздействием антропогенных факторов. Так как включать в себя она может множество различных подходов и критериев [24], называя ее «комплексной», мы подразумеваем наличие нескольких различных примененных методов.
Цели и задачи работы. Целью работы является комплексная экологическая оценка состояния прилегающих территории мест складирования коммунальных отходов г. Бахчисарай и г. Симферополь.
Для достижения поставленной̆ цели были решены следующие задачи:
• Произвести литогеохимическую сьемку, закладку почвенных разрезов и скважин на прилегающих территориях мест складирования,
• Выполнить валовый анализ проб почв, грунтов и пород, при помощи рентгенфлоуресцентного метода для оценки содержания элементов Iи II классов опасности: Сu, Zn, Pb, Ni, Fe
• Провести биотестирование для оценки токсичности техногенно-загрязненных почв (грунтов, пород) методом выполнения измерения всхожести семян и длины корней высших растений с помощью редиса Raphanus sativusи кресс-салата Lepidium sativum
• Исследовать закономерности площадного и вертикального распределения тяжелых металлов на исследуемой территории
• Разработать рекомендации по ремедиации территории полигонов
Новизна исследования: Впервые для экологической оценки полигонов на территории полигонов Крыма города Бахчисарая и Симферополя применен комплекс методов поверхностной литогеохимической съемки с оценкой содержания элементов Iи II классов опасности (Сu, Zn, Pb, Ni, Fe), методов фитотестирования в качестве оценки токсичности техногенно-загрязненных грунтов, морфологическим описанием и радиальной геохимической характеристикой почвенных разрезов и скважин. По результатам проведенных работ составлены рекомендации рекультивации территории, обезвреживания одной из фракций механической сортировки твердых коммунальных отходов – первичного отсева, с помощью новой реагентной интеграционной минерально-матричной технологии.
Практическая значимость: разработаны рекомендации по рациональному природо- и недропользованию для мест складирования коммунальных отходов города Бахчисарая и Симферополя и использованию передовых физико-химических методов утилизации отходов (на примере минерально-матричной технологии) с целью получения геополимерных материалов.
Существует несколько методов для решения проблемы утилизации различных видов отходов на сегодняшний. Важно понять опасность отходов для окружающей среды и научиться снижать их токсичность. Рассматривая химический способ обезвреживания одной из фракций механической сортировки твердых бутовых (коммунальных) отходов – первичного отсева, мы обращаемся к новой реагентной интеграционной минерально-матричной технологии, разработанной ООО «НТЦ «Технологии XXI века» и основывающейся на теории синтеза неорганических вяжущих веществ в дисперсных минеральных средах. Ранее нами проводилось достаточно подробное изучение механизма работы данного способа, были
В результате проведенных комплексных исследований была произведена литогеохимическая сьемка с последующей закладкой почвенных разрезов и скважин на территории полигонов.
Результаты анализа элементного состава проб почв при площадной сьемке были проиллюстрированы с помощью коэффициента концентрации, то есть степени превышения фона и ОДК. Согласно результатам, степень опасности была определена как умеренно-опасная и допустимая. Наиболее опасные зоны на двух обьектах расположены непосредственно в центре тела полигона и по конусу выноса отходов. На расстоянии 50 м концентрация тяжелых металлов значительно начинает сокращаться. Также стоит учитывать, что подстилающая порода на полигонах – известняки. А определяемые нами металлы, в частности Сu, Zn, Pb, Ni плохо мигрируют в щелочной среде. Следовательно, стоит исключать возможность миграции вниз по профилю (об этом также можно судить по удаленности грунтовых вод – результаты изучения геологического строения местности и проведенного бурения).
Результаты проведенного фитотестирования с помощью редиса Raphanus sativus и кресс-салата Lepidium sativum охарактеризовали взятые пробы как малотоксичные. Такой эффект можно обьяснить наличием в бытовом мусоре большого запаса биофильных элементов, что дает некий положительный эффект при прорастании растений.
Результаты анализа элементного состава проб почв при площадной сьемке были проиллюстрированы с помощью коэффициента концентрации, то есть степени превышения фона и ОДК. Согласно результатам, степень опасности была определена как умеренно-опасная и допустимая. Наиболее опасные зоны на двух обьектах расположены непосредственно в центре тела полигона и по конусу выноса отходов. На расстоянии 50 м концентрация тяжелых металлов значительно начинает сокращаться. Также стоит учитывать, что подстилающая порода на полигонах – известняки. А определяемые нами металлы, в частности Сu, Zn, Pb, Ni плохо мигрируют в щелочной среде. Следовательно, стоит исключать возможность миграции вниз по профилю (об этом также можно судить по удаленности грунтовых вод – результаты изучения геологического строения местности и проведенного бурения).
Результаты проведенного фитотестирования с помощью редиса Raphanus sativus и кресс-салата Lepidium sativum охарактеризовали взятые пробы как малотоксичные. Такой эффект можно обьяснить наличием в бытовом мусоре большого запаса биофильных элементов, что дает некий положительный эффект при прорастании растений.