ВНЕДРЕНИЕ НАИЛУЧШИХ ДОСТУПНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ ПОЛИГОНОВ ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ НА ПРИМЕРЕ ПОЛИГОНА ТБО Г. ТОМСКА
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОЛИГОНА 7
1.1 Геоморфологическое описание 7
1.2 Климатическая характеристика и качество атмосферного воздуха 9
1.3 Источники загрязнение атмосферного воздуха в районе расположения и на
территории полигона ТБО 11
1.4 Геологическая характеристика и почвенный покров 12
1.4.1 Геологическая характеристика 12
1.4.2 Почвы и техногенные поверхностные образования 13
1.5 Водные ресурсы 14
1.5.1 Подземные воды 14
1.5.2 Поверхностные воды 17
1.6 Растительный и животный мир 20
1.6.1 Объекты растительного мира 20
1.6.2 Объекты животного мира 22
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 24
2.1 Материалы 24
2.2 Методы 27
2.2.1 Оценка воздействия на окружающую среду 27
2.2.2 Методы выбора наилучших доступных технологий (НДТ) 32
3 РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ПОЛИГОНА 40
3.2 Оценка воздействия на окружающую среду 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 77
ПРИЛОЖЕНИЕ А 85
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРРИТОРИИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОЛИГОНА 7
1.1 Геоморфологическое описание 7
1.2 Климатическая характеристика и качество атмосферного воздуха 9
1.3 Источники загрязнение атмосферного воздуха в районе расположения и на
территории полигона ТБО 11
1.4 Геологическая характеристика и почвенный покров 12
1.4.1 Геологическая характеристика 12
1.4.2 Почвы и техногенные поверхностные образования 13
1.5 Водные ресурсы 14
1.5.1 Подземные воды 14
1.5.2 Поверхностные воды 17
1.6 Растительный и животный мир 20
1.6.1 Объекты растительного мира 20
1.6.2 Объекты животного мира 22
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 24
2.1 Материалы 24
2.2 Методы 27
2.2.1 Оценка воздействия на окружающую среду 27
2.2.2 Методы выбора наилучших доступных технологий (НДТ) 32
3 РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ПОЛИГОНА 40
3.2 Оценка воздействия на окружающую среду 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 77
ПРИЛОЖЕНИЕ А 85
Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что закрытые полигоны отходов относят к объектам накопленного вреда. Большинство полигонов твердых коммунальных отходов было построено в середине 20 века и при их строительстве не учитывались современные требования к охране окружающей среды, не осуществлялось прогнозирование или подготовка территории для дальнейшей рекультивации, поэтому изучение процесса восстановления нарушенных земель очень важно.
Изученность темы: В последнее время все чаще поднимается вопрос восстановления плодородия нарушенных земель [1, 2, 3]. Разрушение почвенного покрова может происходить по различным причинам, например, из-за загрязнения нефтепродуктами [4]. Нарушение земель, связанное с деятельностью промышленности [5]. Нарушение в ходе проведения горных работ [6] и т.д.
Немаловажное значение в изучении данного вопроса приобретают вопросы рекультивации нарушенных земель отходами на полигонах ТБО [7]. Многие ученые продолжают изучать данный вопрос, рассматривая рекультивацию как процесс в целом, не заостряясь на отдельных элементах проводимого процесса [8, 9, 10].
Кроме этого, происходит более углубленное изучение рекультивации земель, технология рассматривается с самых разных сторон, в поисках возможных путей для улучшения данного процесса. Изучению проводимых этапов рекультивации земель, в том числе и биологического этапа, уделяется немаловажная роль в научных работах [11]. Также рекультивация рассматривается с точки зрения используемых материалов, в том числе геосинтетических [12] или продуктов механо-биологической переработки отходов [13]. В дополнении к предыдущему пункту, изучаются вопросы усовершенствования проводимого процесса рекультивации, путем проведения повторной рекультивации [14]. Некоторые работы рассматривают вопросы утилизации энергетического потенциала биогаза при ликвидации и рекультивации полигонов ТБО [15].
Однако, помимо изучения традиционных аспектов рекультивации, некоторые ученые рассматривают обращение с отходами, как возможность использования наилучших доступных технологий (НДТ), например, в области утилизации нефтесодержащих или промышленных отходов [16, 17]. В дополнении к этому
разрабатываются нормативные акты или информационные справочники, которые можно использовать для того, чтобы разобраться в тонкостях данного вопроса [18]. Данный аспект продолжает привлекать и других ученых, анализирующих и выводящих итоги в сборниках по возможному использованию НДТ на полигонах твердых коммунальных отходов (ТКО) [19].
Объект исследования - нарушенные земли объектов размещения отходов.
Предмет исследования - применение наилучших доступных технологий при рекультивации полигонов твердых коммунальных отходов.
Целью дипломной работы является изучение технологии рекультивации полигона ТКО г. Томска с целью внедрения наилучших доступных технологий.
Задачи:
1. Выявить особенности территории расположения полигона твердых коммунальных отходов.
2. Выполнить оценку воздействия на окружающую среду проектируемых работ по рекультивации.
3. Предложить наилучшие доступные технологии рекультивации полигона твердых коммунальных отходов и выполнить их оценку с природоохранной и экономической позиции.
Защищаемое положение.
Применение удобрений и компонентов плодородного слоя почвы на основе отходов позволяет существенно снизить финансовые затраты на техническом этапе рекультивации, при этом, не нарушая требований к охране окружающей среды и нормативов качества окружающей среды.
Апробация работы. По материалам выпускной квалификационной работы был подготовлен доклад для очного участия в Ежегодной научной студенческой конференции «СТАРТ В НАУКУ» (2018 г.).
Результаты исследований опубликованы в сборнике конференции:
1. С.П. Глазачева. Рекультивация нарушенных земель как область внедрения НДТ // LXVII ежегодная научная студенческая конференция «СТАРТ В НАУКУ», г. Томск, 2018 г., С. 94
Выражаю благодарность директору НП «ЦОР» И.А. Лютаеву за организацию и сопровождение производственной практики, научному руководителю, доценту, к. б. н. Н. Л. Яблочкиной за общее руководство работой.
Изученность темы: В последнее время все чаще поднимается вопрос восстановления плодородия нарушенных земель [1, 2, 3]. Разрушение почвенного покрова может происходить по различным причинам, например, из-за загрязнения нефтепродуктами [4]. Нарушение земель, связанное с деятельностью промышленности [5]. Нарушение в ходе проведения горных работ [6] и т.д.
Немаловажное значение в изучении данного вопроса приобретают вопросы рекультивации нарушенных земель отходами на полигонах ТБО [7]. Многие ученые продолжают изучать данный вопрос, рассматривая рекультивацию как процесс в целом, не заостряясь на отдельных элементах проводимого процесса [8, 9, 10].
Кроме этого, происходит более углубленное изучение рекультивации земель, технология рассматривается с самых разных сторон, в поисках возможных путей для улучшения данного процесса. Изучению проводимых этапов рекультивации земель, в том числе и биологического этапа, уделяется немаловажная роль в научных работах [11]. Также рекультивация рассматривается с точки зрения используемых материалов, в том числе геосинтетических [12] или продуктов механо-биологической переработки отходов [13]. В дополнении к предыдущему пункту, изучаются вопросы усовершенствования проводимого процесса рекультивации, путем проведения повторной рекультивации [14]. Некоторые работы рассматривают вопросы утилизации энергетического потенциала биогаза при ликвидации и рекультивации полигонов ТБО [15].
Однако, помимо изучения традиционных аспектов рекультивации, некоторые ученые рассматривают обращение с отходами, как возможность использования наилучших доступных технологий (НДТ), например, в области утилизации нефтесодержащих или промышленных отходов [16, 17]. В дополнении к этому
разрабатываются нормативные акты или информационные справочники, которые можно использовать для того, чтобы разобраться в тонкостях данного вопроса [18]. Данный аспект продолжает привлекать и других ученых, анализирующих и выводящих итоги в сборниках по возможному использованию НДТ на полигонах твердых коммунальных отходов (ТКО) [19].
Объект исследования - нарушенные земли объектов размещения отходов.
Предмет исследования - применение наилучших доступных технологий при рекультивации полигонов твердых коммунальных отходов.
Целью дипломной работы является изучение технологии рекультивации полигона ТКО г. Томска с целью внедрения наилучших доступных технологий.
Задачи:
1. Выявить особенности территории расположения полигона твердых коммунальных отходов.
2. Выполнить оценку воздействия на окружающую среду проектируемых работ по рекультивации.
3. Предложить наилучшие доступные технологии рекультивации полигона твердых коммунальных отходов и выполнить их оценку с природоохранной и экономической позиции.
Защищаемое положение.
Применение удобрений и компонентов плодородного слоя почвы на основе отходов позволяет существенно снизить финансовые затраты на техническом этапе рекультивации, при этом, не нарушая требований к охране окружающей среды и нормативов качества окружающей среды.
Апробация работы. По материалам выпускной квалификационной работы был подготовлен доклад для очного участия в Ежегодной научной студенческой конференции «СТАРТ В НАУКУ» (2018 г.).
Результаты исследований опубликованы в сборнике конференции:
1. С.П. Глазачева. Рекультивация нарушенных земель как область внедрения НДТ // LXVII ежегодная научная студенческая конференция «СТАРТ В НАУКУ», г. Томск, 2018 г., С. 94
Выражаю благодарность директору НП «ЦОР» И.А. Лютаеву за организацию и сопровождение производственной практики, научному руководителю, доценту, к. б. н. Н. Л. Яблочкиной за общее руководство работой.
Работы по рекультивации полигонов твердых бытовых отходов направлены на восстановление продуктивности, народохозяйственной ценности восстанавливаемых территорий и улучшение качества окружающей среды.
Оценка компонентов окружающей среды района расположения полигона и оценка воздействий при проведении работ по рекультивации и после рекультивации полигона помогла выявить наиболее значимые факторы воздействия и принять необходимые проектные решения с целью их минимизации.
Применение предложенных наилучших доступных технологий рекультивации полигона ТБО позволяет снизить общие затраты на приобретение плодородного слоя почвы и сэкономить природные ресурсы.
По проделанной работе сделаны следующие выводы:
1. На принятие проектных решений по устройству систем газоотвода и сбора фильтрата повлияли два основных ограничения по использованию компонентов окружаюшей среды - необходимость соблюдения критерия качества атмосферного воздуха 0,8 ПДК на границе земельного участка полигона и высокий класс загрязнения поверхностных водных объектов, расположенных на его территории и вблизи него.
2. Загрязнение атмосферного воздуха и изменение гидрологического режима поверхностных водных объектов являются наиболее значимыми воздействиями при проведении работ по рекультивации и после рекультивации полигона.
3. На настоящий момент в Томской области определены два поставщика компонентов плодородного слоя на основе отходов с комплектом необходимой документации для рекультивации нарушенных земель: ОАО «Томское пиво» - солодовая (пивная) дробина «Р»; ООО «Городские очистные сооружения» - осадки сточных вод.
4. Максимальные затраты при реализации проекта рекультивации (89,5 % от общей суммы природоохранных затрат) запланированы на выполнение работ технического этапа на создание противофильтрационного экрана и рекультивационного слоя.
5. При создании рекультивационного слоя почвы с применением удобрений на основе отходов, затраты на приобретение и транспортировку материалов снизится на 4400,297 тыс. рублей из расчета применения удобрений в количестве 5 % от требуемого объема плодородного грунта.
При проектировании работ по рекультивации были предложены дополнительные рекомендации по снижению негативного воздействия применяемых технологий и материалов на окружающую среду:
1. Запахивание/заделка удобрений на основе отходов в почву с использованием механизированной зубовой бороны с целью исключения их потерь и загрязнения атмосферного воздуха и почвы.
2. При применении в качестве удобрения дробины солодовой (пивной) в программе мониторинга почвы предусмотрен дополнительный контролируемый показатель - кислотность почвы. Так как этот компонент рекультивационного слоя может увеличивать кислотность почвы.
3. Водоохранная зона ручья № 1 исключена из работ по планировке территории полигона, формированию плодородного слоя почвы с использованием удобрений на основе отходов с целью исключения загрязнения поверхностного водного объекта.
Оценка компонентов окружающей среды района расположения полигона и оценка воздействий при проведении работ по рекультивации и после рекультивации полигона помогла выявить наиболее значимые факторы воздействия и принять необходимые проектные решения с целью их минимизации.
Применение предложенных наилучших доступных технологий рекультивации полигона ТБО позволяет снизить общие затраты на приобретение плодородного слоя почвы и сэкономить природные ресурсы.
По проделанной работе сделаны следующие выводы:
1. На принятие проектных решений по устройству систем газоотвода и сбора фильтрата повлияли два основных ограничения по использованию компонентов окружаюшей среды - необходимость соблюдения критерия качества атмосферного воздуха 0,8 ПДК на границе земельного участка полигона и высокий класс загрязнения поверхностных водных объектов, расположенных на его территории и вблизи него.
2. Загрязнение атмосферного воздуха и изменение гидрологического режима поверхностных водных объектов являются наиболее значимыми воздействиями при проведении работ по рекультивации и после рекультивации полигона.
3. На настоящий момент в Томской области определены два поставщика компонентов плодородного слоя на основе отходов с комплектом необходимой документации для рекультивации нарушенных земель: ОАО «Томское пиво» - солодовая (пивная) дробина «Р»; ООО «Городские очистные сооружения» - осадки сточных вод.
4. Максимальные затраты при реализации проекта рекультивации (89,5 % от общей суммы природоохранных затрат) запланированы на выполнение работ технического этапа на создание противофильтрационного экрана и рекультивационного слоя.
5. При создании рекультивационного слоя почвы с применением удобрений на основе отходов, затраты на приобретение и транспортировку материалов снизится на 4400,297 тыс. рублей из расчета применения удобрений в количестве 5 % от требуемого объема плодородного грунта.
При проектировании работ по рекультивации были предложены дополнительные рекомендации по снижению негативного воздействия применяемых технологий и материалов на окружающую среду:
1. Запахивание/заделка удобрений на основе отходов в почву с использованием механизированной зубовой бороны с целью исключения их потерь и загрязнения атмосферного воздуха и почвы.
2. При применении в качестве удобрения дробины солодовой (пивной) в программе мониторинга почвы предусмотрен дополнительный контролируемый показатель - кислотность почвы. Так как этот компонент рекультивационного слоя может увеличивать кислотность почвы.
3. Водоохранная зона ручья № 1 исключена из работ по планировке территории полигона, формированию плодородного слоя почвы с использованием удобрений на основе отходов с целью исключения загрязнения поверхностного водного объекта.
