Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Географическая экология

Диссертационная работа:

Высокинская, Раиса Владимировна Возможности минимизации негативного воздействия полигонов твердых бытовых отходов на окружающую среду в условиях Среднего Урала : диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук : 25.00.36 Москва, 2006

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение -3

Глава 1. Общие и региональные проблемы размещения твердых бытовых отходов -9

1.1.Твердые бытовые отходы, их морфологический и элементный состав -10

1.2. Динамика накопления твердых бытовых отходов в Свердловской-12-15

1.4. Фракционный состав компонентов ТБО по г.Екатеринбургу -23

Глава 2. Природные условия размещения полигонов твердых бытовых отходов-26

Глава 3. Геохимическая специфика воздействия полигонов твердых бытовых отходов на окружающую среду (На примере полигонов «Широкая Речка», «Север--39

Глава 4. Геохимическое поведение элементов загрязнителей в зоне-77

4.1. Техногенные геохимические ассоциации и их состав -77

4.2. Техногенное комплексообразование как фактор снижения или-81

Глава 5. Рекомендации по нейтрализации воздействия полигонов ТБО-86

Заключение -97

Список литературы -99

Список рисунков -108

Список таблиц -109 -111 

Введение к работе:

Уральский регион характеризуется крайне сложным геологическим и ландшафтно -геохимическим строением, кроме того он подвержен мощному техногенному воздействию горно-промышленного комплекса. Средний Урал является к тому же наиболее урбанизированной территорией с крупными городскими агломерациями, такими как Екатеринбург, Нижний Тагил, городами Каменск-Уральский, Реж, Первоуральск и др. Проблема переработки и влияния отходов горно-промышленного производства на окружающую среду относительно неплохо изучена, в связи с тем, что преобладающая часть этих отходов рассматривается, как источник вторичного сырья для многих отраслей промышленности, заменяющий природные ресурсы.

Проблема обращения с твердыми бытовыми отходами ( далее - ТБО) на сегодняшний день является наиболее актуальной, из проблем связанных с обращением, сбором, утилизацией, размещением, захоронением и переработкой отходов, хотя количество ТБО относительно невелико, по сравнению с общей массой образующихся в области отходов (в 2005 г. в Свердловской области образовалось около 180,9 млн. тонн промышленных и более 8 млн.м бытовых отходов).

По самым оптимистичным прогнозам в ближайшие 30 - 50 лет в России захоронение бытовых и промышленных отходов на полигонах будет являться основным методом конечной стадии обращения с отходами. Об этом может свидетельствовать опыт многих экономически развитых стран, где при высоком уровне технологических разработок и значительных финансовых инвестициях в данную область, складирование отходов до сих пор является если не основным, то одним из основных методов управления отходами. Исходя из этого, проблема складирования отходов на полигонах в России ещё долгое время будет оставаться актуальной. Кроме того, полигоны по захоронению отходов, в рамках антитеррористической политики, отнесены и к стратегически важным объектам. Захоронение отходов производства и потребления является наиболее широко практикуемым способом размещения отходов, порождающим массу экологических и санитарно-гигиенических проблем.

Вопросам изучения состава и свойств ТБО, а так же степени их влияния на окружающую среду, мерам по его сокращению и мониторингу за состоянием полигонов посвящены работы Н.Ф.Абрамова, Д.А.Амосова, Б.Б.Бобовича, Я.И.Вайсмана, Л.П.Грибановой, В.В.Девяткина, В.Н. Коротаева, А.С.Матросова, А.Н. Мирного, Т.А.Орловой, и др.

Средний Урал относится к классическим регионам с развитой горнорудной промышленностью, где остро стояла проблема переработки отходов горнодобывающей и металлургической отраслей. На проблему утилизации твердых бытовых отходов мало обращали внимания. В то время как безответственное обращение с ТБО приводит к серьезному загрязнению окружающей среды. Спад отечественного промышленного производства при одновременном изменении структуры потребления товаров привели к неуправляемому и значительному росту экспорта на Урал хозяйственно-бытовых изделий, материалов и пищевых ресурсов из зарубежных стран и других регионов. Такие ресурсы, используемые для воспроизводства человека, в строительстве и быту, как известно, составляют основу ТБО. Именно рост их количества и разнообразия (объем образования ТБО в Свердловской области ежегодно увеличивается на 3-4 %.), а также несанкционированное складирование в ландшафтной сфере поставили на повестку дня совершенно новую проблему их безопасной утилизации.

С другой стороны Средний Урал относится к числу регионов с исключительно разнообразной ландшафтно-геохимической обстановкой миграции химических элементов. Это означает, что в различных ландшафтах взаимодействие природных факторов с массой ТБО будет принципиально различным и по характеру взаимодействия и по формам миграции токсичных соединений. В одних случаях, например, в условиях нейтрально-щелочной среды распространения ультрамафитов, будет происходить уменьшение миграционной подвижности тяжелых металлов, а в других - слабокислых и кислых, наоборот, усиливаться. Таким образом, знание этой картины в реальной ситуации позволит провести, с одной стороны типизацию техногенных геохимических аномалий, образующихся в зоне влияния свалок ТБО в конкретных типах ландшафтов, а с другой - разработать новую концепцию утилизации отходов с учетом их эколого-геохимических свойств и рассмотреть проблему воздействия ТБО на окружающую среду.

Цель работы. Обобщение информации по динамике накопления отходов в ретроспективном и современном плане, изучение влияния старых и существующих полигонов ТБО в г. Екатеринбурге и Свердловской области в контексте ландшафтно-геохимической обстановки среды миграции химических элементов и их соединений, выяснение состава техногенных геохимических ассоциаций и их изменчивости в зависимости от типа геохимической среды.

Задачи исследований. Разработка рекомендаций по локализации вредного воздействия действующих полигонов ТБО на окружающую среду.

Определение возможностей минимизации воздействия полигонов ТБО на окружающую среду в условиях среднего Урала.

Методы исследований и фактический материал. Объектами исследования послужили действующие полигоны ТБО в Свердловской области «Широкореченский», «Красных Зорь» и «Северный». Выбор объектов определяется следующими критериями: различиями в геологическом строении оснований полигонов.

Полигон ТБО «Красные Зори» г. Екатеринбурга расположен на коре выветривания интрузивных пород гранитоидного состава (граниты, гранито-гнейсы). Естественные геохимические условия среды слабокислые (рН 6,0-6,5) и окислительные. Полигоны «Широкореченский» и «Северный» располагаются на корах метаморфизованных ультраосновных пород, представленных в основном серпентинитами и тальк-хлоритовыми сланцами. Природная геохимическая обстановка последних характеризуется нейтрально-слабощелочной (с рН до 8,3) реакцией среды и окислительными условиями (окислительно-восстановительный потенциал Eh + 300-350мВ):

- однотипными ландшафтно-климатическими условиями с глубиной залегания подземных вод от 1 до 5 м;

относительно однородным морфологическим и компонентным составом отходов и приблизительно одинаковыми размерами.

Управление твердыми бытовыми отходами с целью охраны здоровья населения и окружающей среды - непростая задача. В последние годы были предложены такие проекты как регенерация, компостирование, сжигание отходов с целью минимизации количества отходов поступающих на полигоны. За последние 5-10 лет эти альтернативные методы применялись в ряде промышленно развитых стран в достаточно крупных масштабах с целью уменьшить зависимость от складирования отходов на полигонах. Однако методы, позволяющие эффективно использовать извлекаемые из отходов материалы и энергию в свою очередь приводят к образованию отходов, требующих последующего размещения на полигонах. Перспективный и приемлемый подход заключается в захоронении отходов на полигонах до тех пор, пока технологии не будут усовершенствованы до уровня отвечающего требованиям «современного санитарного полигона».

Личный вклад автора. Проанализирован большой объем фондовых материалов, отечественных и зарубежных научных изданий и публикаций.

В рамках программы «Переработка техногенных образований Свердловской области» проведено обследование полигонов твердых бытовых отходов с проведением замеров Eh и рН водных растворов почв и грунтовых вод в различные сезоны года (более 350 замеров). В течение 6 лет в рамках программы «Переработка техногенных образований Свердловской области» и проекта, выполняемого Департаментом международного развития Великобритании и Администрации г. Екатеринбурга по управлению муниципаль ными отходами автор непосредственно участвовал в разработке и реализации основных направлений стратегии обращения с отходами производства и потребления.

Научная новизна. Впервые было установлено, что литогеохимическая среда оснований полигонов ТБО в геологических структурах Среднего Урала влияет на интенсивность разложения органических отходов, скорость распространения загрязнения и образование высокотоксичных комплексных металлоорганических соединений. С учетом этого определены приоритеты и разработана концепция организации и проведения комплексного мониторинга.

Практическая значимость. Полученные выводы позволяют выработать алгоритм нейтрализации полигонов ТБО и принимать меры по минимизации распространения загрязняющих веществ в депонирующих средах.

Разработаны пути снижения негативного воздействия полигонов твердых бытовых отходов на окружающую среду в условиях среднего Урала, так исходя из принципа нейтрализации вредного воздействия - перевода металлов в биологически недоступные формы следует:

- при доминантном загрязнении почв и поверхностных вод такими элементами, как хром, ванадий, марганец, никель в процессе складирования ТБО на действующих полигонах следует применять технологию пересыпания каждого слоя отходов слоем горных пород кислого состава для достижения нейтральной среды фильтрата из тела полигона;

- при преобладающем загрязнении халькофильными элементами, такими как медь, цинк, кадмий, свинец, олово целесообразно применять геохимическую рекультивацию карбонатными породами такими как мергель, известняк, доломит и др.

Основные защищаемые положения.

1. При размещении твердых бытовых отходов на Среднем Урале следует учитывать геохимические свойства горных пород оснований полигонов, формирующих естественную обстановку миграции загрязняющих веществ.

2. Слабощелочные геохимические условия коры выветривания метаморфизованных высокомагнезиальных горных пород - серпентинитов, тальк-хлоритовых сланцев формируют устойчивые поля загрязнения почв и грунтовых вод хромом, марганцем, никелем и ванадием. Это связано, в основном с тем, что высвобождение этих элементов из отходов, в основном пластикового материала, накладывается на повышенный естественный геохимический фон.

3. Слабокислая геохимическая среда коры выветривания гранитоидов значительно увеличивает масштабы распространения в подземных и поверхностных водах продуктов разложения ТБО.

4. Возможности минимизации негативного воздействия полигонов твердых бытовых отходов на окружающую среду определяются свойствами ландшафта, образовывать биологически недоступные металлорганические комплексы элементов-загрязнителей. При наличии мониторинга негативное воздействие полигонов твердых бытовых отходов на окружающую среду может быть скорректировано.

Апробация работы. Основные положения, изложенные в диссертационной работе и практические рекомендации докладывались на научно-практическом семинаре в рамках международной выставки «Уралэкология-Техноген» (1999, 2000, 2001 г.г, Екатеринбург,) г.Москва), на научно-методических семинарах «Управление твердыми бытовыми отходами в Московском регионе сегодня и завтра» (1999г. г.Москва), «Основные направления повторного использования отходов и их нормативно-правовое обеспечение» (1999г. Москва) на семинаре по обмену опытом Союза российских городов «Совершенствование системы обращения с муниципальными отходами в г.Екатеринбурге, Россия» (2000г. г. Екатеринбург), в отчетах международного проекта Департамента международного развития Великобритании и Администрации г.Екатеринбурга «Улучшение услуг по обращению с отходами» (2000г г.Екатеринбург) Department for International Development UK Strengthening Waste Management Services in Ekaterinburg Russia. 2000) и на Международных конгрессах по управлению отходами «ВЭЙСТЭК» (2001 г., 2003 г.,2005г., на научно-практической конференции с международным участием «Экологические проблемы промышленных регионов» в рамках международной выставки «Уралэкология-Техноген» (2002, 2003, 2004, Екатеринбург). А также материалы использовались в отчетах по работе «Организационно-техническое и научно-методическое сопровождение федеральной и областной программ «Переработка техногенных образований Свердловской области» 1998 -2004 гг г..Екатеринбург» в разработке Стратегического проекта по обращению с твердыми бытовыми отходами на территории муниципального образования г. Первоуральск.

А также рабочих совещаниях Росприроднадзора, Ростехнадзора, Союза Российских городов, Министерства природных ресурсов Свердловской области, Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Свердловской области, Администраций г.Екатеринбурга, Первоуральска, Невьянска, Ирбита, п.Заречного и др.

Публикации. Материалы диссертационной работы опубликованы в 7 трудах международных конференций и международного конгресса по управлению отходами, а также использовались в информационно-методическом пособии Правительства Свердловской области Управления профессиональной подготовки кадров и методической работы «О порядке организации работы органов местного самоуправления по благоустройству, улуч шению санитарного и экологического состояния территорий Свердловской области» 2004г. г.Екатеринбург и методическом пособии Министерства природных ресурсов Свердловской области «Обращение с твердыми бытовыми отходами» 2005 г. г.Екатеринбург.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения, изложенных на 144 машинописного текста страницах список литературы насчитывает 150 наименований.

Подобные работы
Таукин Павел Борисович
Комплекс средств по защите окружающей среды от воздействия токсичных отходов на полигоне "Красный бор"
Елдина Екатерина Владимировна
Рациональные способы защиты природной среды при захоронении токсичных отходов на полигоне "Красный Бор"
Футорянский Леонид Дмитриевич
Геоэкологические критерии оптимального размещения золошлакоотвалов ТЭС в природных условиях Среднего Урала
Коробова Нелли Леонидовна
Закономерности формирования урбосистем в осложненных геоэкологических условиях : на примере Южного Урала
Шафигуллина Гульнара Турдибаевна
Геоэкологические условия процессов техногенеза Учалинской геотехнической системы : Южный Урал
Трушкова Екатерина Алексеевна
Минимизация антропогенного воздействия поверхностного стока с терриконов на бассейн водосбора
Томин Михаил Николаевич
Инженерно-экологические свойства осадков водоподготовки как основа их использования при рекультивации нарушенных земель и обустройстве полигонов твердых отходов
Черемисин Алексей Владимирович
Методика расчёта теплового режима искусственных геосистем (На примере полигонов твёрдых бытовых отходов)
Федоров Петр Михайлович
Мониторинг геоэкологической системы "полигон твердых бытовых отходов" на примере г. Санкт-Петербурга
Щербина Елена Витальевна
Научно-методологические основы геоэкологического проектирования полигонов твердых бытовых отходов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net