Рост городов, развитие промышленности и сельского хозяйства приводит к ухудшению эко логических условий проживания людей, особенно в крупных городах, где население и его хозяйственная деятельность наиболее сконцентрирована. Повсеместно вокруг городов возникают плохо организованные, а порой и просто «стихийные» свалки, на которых не проводятся инженерно-экологические изыскания и не соблюдаются правила размещения и захоронения отходов: не оборудованы котлованы со строго горизонтальным основанием, каскады плотин; отсутствуют нагорные канавы для отвода паводковых и дождевых вод; не предусмотрены контрольные скважины; не проводится дезинфекции колес мусоровозов; не соблюдается элементарная технология складирования ТБО (послойная изоляция грунтом); отсутствуют положи тельные заключения экологической и санитарно -эпидемиологической экспертиз.
Допущенные нарушения приводят к серьезным негативным последствиям для окружающей природной среды: загрязнению открытых водоемов, подземных вод, атмосферного воздуха, возникновению пожаров, распространению инфекционных заболеваний.
Загрязняющее воздействие на окружающую природную среду в значительной степени оказывает полигон твердых бытовых отходов (ТБО), расположенный на территории отработанной час ти карьера рудника «Средний» Семилукского района Воронежской области.
Захоронение отходов в данном карьере было начато с 1986 года и в течение 7 лет велось стихийно (резинотехнические отходы Шинного завода) в восточной части борта карьера рудника «Средний».
До 1993 года - начала официальной эксплуатации полигона (постановление Администрации города Воронежа) на полигон ТБО поступило по рядка 250024 м3 промышленных и бытовых отходов. Складирование отходов велось на неэкранированной поверхности карьера.
Площадь полигона 42,16 га. Производственные мощности: ложе полигона площадью 8,2 га; пруды-накопители вод фильтрата; площадка биообезвреживания нефтьсодержащих грунтов; биотермическая яма объемом 185 м3; инсенератор для сжигания промасленных материалов.
При последующем проектировании, строительстве и эксплуатации полигона также допущены серьезные нарушения, которые привели к существенному загрязнению подземных водоносных горизонтов.
Существующая граница полигона вышла за рамки экранированного ложа. В весенний период допускаются факты переполнения прудов-накопителей и протекания вод фильтрата на незащищенный рельеф местности в естественные углубления в южной и юго-западной части секции складирования.
При полигонном депонировании происходит биохимическая ферментация ТБО с выделением в атмосферу биогаза, в состав которого входит метан (30 - 50 %) и углекислый газ (50 - 70 %).
Метан обладает неприятным запахом и способностью к самовоспламенению, кроме того является одним из факторов «парникового эффекта» земли. На полигоне ТБО сгорает порядка 10 % отходов. Годовой выброс в результате горения составляет (в тоннах) твердых частиц - 2,714; сернистого ангидрида - 6,513; окислов азота - 10,855; оксида углерода - 54,275 и сажи - 1,375.
Систематическое загрязнение атмосферы оказывает влияние на почву, поверхностные и под земные воды в результате осаждения пыли и аэрозолей, выпадения загрязненных атмосферных осадков на значительных территориях.
Наибольшую опасность для окружающей природной среды представляет фильтрат, формирующийся в теле полигона при взаимодействии отходов с атмосферными осадками.
Загрязнению водами фильтрата особенно подвержены зоны активного водообмена, приуроченные к верхним горизонтам, и, прежде всего, грунтовые воды [1].
В начале эксплуатации (первые 3-5 лет) поли гона ТБО фильтрат имеет кислую реакцию высокое содержание органики. Это так называемый «молодой» фильтрат. В дальнейшем состав фильтрата изменяется, благодаря анаэробному разложению органических кислот до метана и становится «старым». Загрязнение в «старом» фильтрате обусловлено медленно разлагающимися гумусными органическими соединениями.
В фильтрате содержится приблизительно 500 -1500 мг/дм3 азота (в основном в аммонийной фор ме), которое относительно постоянно в течении 10 -20 лет и остается на одном уровне до тех пор, пока весь азот не вымоется из отходов. Содержание обще го фосфора в фильтрате незначительно.
Содержание тяжелых металлов существенно снижается при переходе фильтрата в «старый» фильтрат, так как металлы аккумулируются в виде сульфидов, карбонатов и гидроокисей в метановой фазе. Концентрация железа в кислотной фазе может достигать 1000 мг/дм3, а в метановой 25 мг/дм3. Кроме того фильтрат может содержать небольшое количество фенолов, как результат разложения, на пример, лигнина из древесины.
Фильтрат полигона ТБО г. Воронеж по со стоянию на май 2003 г. нельзя отнести ни к «молодому», ни к «старому», т. к. в нем еще актив но протекают процессы разложения ТБО.
Загрязненный фильтрат представляет опасность прежде всего для грунтовых вод и более глубоких водоносных горизонтов. Поступление его в подземные воды зависит от их естественной защищенности. Защищенные в большей или меньшей степени являются напорные воды, грунтовые воды практически не защищены.
По данным гидрохимического опробования наблюдательных скважин на полигоне ТБО, про веденных в 2006г. ОАО «Воронежгеология», суммарное содержание вредных химических веществ 2 и 3-го классов опасности в подземных водах современного техногенного горизонта (скв. №13) достигло соответственно 54,2 и 707,8 ПДК, для подземных вод аптского горизонта (скв.№ 14) - 12,7 и 87,8 ПДК.
Согласно данным обследования, проведенного ЗАО «Воронежгеология» в 2006 г. загрязненные воды техногенного горизонта затем поступают в воды аптского горизонта нижнего мела. Содержание химических компонентов существенно превышает предельно - допустимые концентрации в воде, ото бранной из наблюдательных скважин №16 (аптский горизонт), №17 (техногенный горизонт). Так, соответственно в скважинах содержание аммиака превышает ПДК в 178 и 961 раз, боратов - в 8 и 39 раз, нефтепродуктов - в 1,9 и 8,4 раз, бария - в 60 раз, окисляемость перманганатная - в 32 и 524 раз, , минерализация - до 60 раз. Поток загрязненных грунтовых вод направлен к юго-востоку, в сторону с. Подпольное и р. Дон [2].
Создавшийся очаг в результате распространения может привести к загрязнению подземного водосборного бассейна рек Дон и Девица, что, в свою очередь, окажет негативное влияние на качество питьевой воды, используемой из колодцев и скважин жителями близлежащих населенных пунктов.
Прогнозные расчеты продвижения загрязненных вод от секции складирования ТБО в пространс ве и во времени показывают, что первые порции загрязненных грунтовых вод аптского горизонта к 2003 г.(через 10 лет) удалились от секции складирования полигона ТБО вниз по потоку на 876 м. Однако, фронт загрязненных вод прошел лишь 255 м. Через 20 лет, к 2013г., загрязнение может появиться на границе отстоящей от тела полигона на 2299 м, а фронт продвинется на 693 м.
Согласно проведенным расчетам загрязненные грунтовые воды аптского горизонта смогут появиться у пруда к 2006 г., через 12,6 лет; у с. Подпольное к 2008 г., через 29,7 лет; в р. Дон -к 2022 г., через 28,4 лет.
Фронт загрязненных подземных вод соответственно подойдет к пруду через 41,6 лет - к 2035 г., к с. Подпольное через 82,7 лет - к 2076 г., к р. Дон через 96,4 лет - к 2089 г.
Важную роль в процессе взаимодействия за грязненных атмосферных осадков, поверхностных вод, фильтрата с подземными водами играет почвенный слой.
Почва играет двоякую роль в процессах загрязнения подземных вод: с одной стороны, она выполняет защитные функции по отношению к горизонту грунтовых вод; с другой - будучи за грязненной, она в течении длительного времени может быть источником вторичного загрязнения подземных вод даже при ликвидации основного техногенного источника загрязнения.
Для оценки воздействия полигона ТБО, рас положенного в руднике «Средний» Семилукского района, на прилегающие земли были отобраны пробы почвы. В образцах определялось содержание тяжелых металлов и микроэлементов (Hg, Zn, Cd,Fe, Pb, Mn, Cu, Cr, Sr), а также некоторых ионных форм (Cl-, NO3-, S-) и кислотность почвы. Установлено, что пробы почвы по содержанию тяжелых металлов и микроэлементов не превышают нормы ПДК. Это говорит о том, что близость полигона ТБО не влияет на почвогрунты.
Конечным пунктом миграции подвижных форм ионов металлов является их накопление в растительной ткани. При рассмотрении этого аспекта необходимо обратить внимание на следующее. Содержание цинка в образцах растений от 80 до 138 мг/кг, при ничтожном содержании его в почве - от 0,8 до 72 мг/кг объясняется тем, что цинк является необходимым элементом, без которого в организме растений нарушается обмен веществ, тормозится рост. Поэтому, обладая аккумулирующей способностью, растение обогащается цинком, при этом обедняя почву. Появление признаков токсичности цинка у растений наступает при содержании его в тканях более 300 мг/кг.
Рассматриваемый полигон ТБО представляет серьезную опасность для всех компонентов окружающей природной среды и является мощным загрязнителем атмосферного воздуха, почвы и грунтовых вод.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Экологическая безопасность полигонного депонирования твердых бытовых отходов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Довгань С. А., Воронеж, 2001 г.
2. Ступин В.И., Сейдалиев Г.С. и др. Доклад о государственном надзоре и контроле за использованием природных ресурсов и состоянием окружаю щей среды Воронежской области в 2007 году. - Воронеж. 2008г.