CC BY
40
УДК504.064.47+628.4.032+631.963.2 Доц. ВВ. Попович, канд. с.-г. наук;
студ. Ю.Ю. Ворохта - Львiвський ДУ безпеки життeдiяльностi
ЕКОЛОГ1ЧН1 ПРОБЛЕМИ ДЕПОНУВАННЯ ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ В1ДХОД1В НА СМ1ТТеЗВАЛИШДХ ТА ОСОБЛИВОСТ1 ПЕРЕБ1ГУ Ф1ТОМЕЛЮРАТИВНИХ ПРОЦЕС1В
Наведено результати дослщжень природних фiтомелiоративних процесiв на Львiвському, Хмельницькому, Тернопiльському смiттeзвалищах. Аншпзуючи лтера-турш данi, охарактеризовано основнi небезпечш фактори смiттeзвалищ. Встановлено видовий склад рослинносй, який бере участь у природному заростанш смiттeзвалищ. Визначено бюметричш параметри дерев. Вимipяно точку роси та зв'язшсть субстрату на piзних ршнях дослiджyваних дiлянок. На шдсташ дослiджень зроблено висновок про те, що единим перспективним напрямом запоб^ання згубному впливу смггтезвалищ е сприяння пеpебiгy природних фiтомелiоpативних процеив.
Ключовi слова: смктезвалище, фiтомелiоpацiя, pослиннiсть, точка роси.
Постановка проблеми. Ввдходи - будь-ят речовини, матерiали i предмета, що утворилися у процес виробництва чи споживання, а також товари (продукщя), що повнiстю або частково втратили сво!' споживчi властивосп i не мають подальшого використання за мiсцем 'х утворення чи виявлення i вiд яких 1х власник позбуваеться, мае намiр або повинен позбутися шляхом утмзацц чи видалення [1]. Депонування твердих побутових вiдходiв на спецiальних майданчиках, з точки зору екологп, е згубним явищем для всього живого.
У численних наукових працях укра'нських та закордонних вчених досль джено вплив смiттезвалищ на екологiчний стан прилегших територiй та довкш-ля загалом. Серед них значимо роботи вичизняних науковцiв - Н.П. Гороха, В.П. Кучерявого, II. Чонки, В С. Хомина; закордонних - Я.1. Вайсмана, А.М. Шаiмовоí, Л.А. Насирово!', ГГ. Ягафарово!', Р.Р. Фасхутдинова, I.A. Само-роково!', Т.О. Попутниково!', П. Крауза. До^дники встановили, що тверд побу-товi ввдходи сучасного мiста мiстять бшьше 100 найменувань надзвичайно ток-сичних речовин, серед яких барвники, пестициди, розчинники, лжи, ввдпрацьо-ваш моторнi оливи, фотохiмiкати та ш. З термометрами, лампами денного свила, рiзними приладами на звалища надходить ртуть - речовина надзвичайно не-безпечна, тому що е летким металом, здатним випаровуватися за низьких температур, а при впливi мiкроорганiзмiв на звалищах перетворюеться у метил-ртуть, яка в разi потрапляння в органiзм людини через воду i !'жу може спричи-нити масовi отруення. З трансформаторами i конденсаторами в побутовi вдао-ди надходять хлорорганiчнi сполуки. Токсиколопчну небезпеку становлять свинцевi акумулятори, в кожному з яких у середньому мктиться ввд 8,5 до 9,5 кг свинцю. Вiдходи медичних i ветеринарних установ е потенцiйними дже-релами iнфекцiйних захворювань, джерелами поширення гельмiнтофауни та ш-ших паразштв [2, 3].
Розвиненi кра'ни (Нмеччина, Нiдерланди, США, Францiя, Японiя) ще у 80-х роках минулого столитя спрямували свою полiтику на зменшення утворення побутових вiдходiв та перероблення наявних. Своею чергою, кра'ни пос-традянського простору, в умовах розвитку i становления економiки, мало при-дiляли уваги переробленню та повторному використанню смiття, що призвело
Нащональний лкотехшчний унiверситет Укра'ни
до виникнення полiгонiв твердих побутових вiдходiв i стихiйних смiттeзвалищ. Полiгони твердих побутових вiдходiв (ТПВ) е iнженерними спецiалiзованими спорудами, якi призначенi для захоронення твердих побутових вiдходiв [4].
Псшгони ТПВ повинш забезпе-чувати саштарне та епiдемiчне благо-получчя населення, екологiчну безпеку навколишнього природного середови-ща, запобiгати розвитковi небезпечних геолопчних процесiв i явищ [4]. Проте вимоги щодо утримання полiгонiв твердих побутових вiдходiв давно не виконуються I Щ ПОЛТОНН 3 плином часу перетворилися на стихiйнi Рис. 1. Львiвський мкький пол^он твер-сштгезвалища (рис. 1). дих побутових вiдходiв (фото авторiв)
Найнебезпечшшими явищами смiттeзвалищ е фiльтрат, бiогаз та горшня смiття (рис. 2).
Фтьтрат - рiдка фаза, що утво-рюеться на полiгонi побутових вщхо-дiв при захороненнi твердих побутових вiдходiв з вологiстю понад 55 % та внаслщок атмосферних опадiв, обсяг яких перевищуе ктьюсть вологи, що випаровуеться з поверхш полiгону [5]. Джерелами забруднення фшьтрату е, в основному, продукти розкладання хар-чових вiдходiв та окислення металiв. У його складi можуть бути бактерп кишкових iнфекцiйних захворювань, туберкульозу, гангрени, сибiрськоí ви-разки.
Атмосфернi опади допомагають м^ацп хiмiчних елементiв у Iрунтовi води [3].
Бюгаз - сумiш газiв, що утворюеться при анаеробному розкладанш орга-шчно'' складово'' побутових вiдходiв [6]. Емiсiя бiогазу, який надходить у дов-кiлля, формуе негативш ефекти як локального, так i глобального характеру. Бь огаз, основним макрокомпонентом якого е метан, потрапляе в атмосферу i бере участь у збтьшенш парникового ефекту. Втьне розповсюдження бiогазу приз-водить також до забруднення атмосфери i прилеглих територiй, створюючи не-безпеку токсичного впливу внаслiдок можливого вмiсту в газi токсичних домь шок. К^м того, неконтрольована емiсiя бiогазу призводить до виникнення по-жеж i збiльшення ризику вибухiв [3]. В Украíнi виникають численнi пожежi на смiттeзвалищах. Для прикладу, у червш 2013 р. поблизу мiста Бориспiль (Ки-'вська область) загоршося смiттeзвалище. Площа горiння становила 40 м2. Займання виникло за 4 км вщ термiналу мiжнародного аеропорту мБориспiльм та за 2 км вщ населеного пункту [7].
Рис. 2. Фтьтрат на Терноптьському м^ькому полиош твердих побутових вiдходiв (фото авторiв)
Пожежi та загоряння виникають за достатньо! кшькостД кисню в товщi полДгону, коли, крДм окислення органiчних компонентiв, вДдбуваеться окиснен-ня неорганiчних сполук. Бiохiмiчне розкладання шдвищуе температуру вДдхо-дiв до +40-70 °С, що активiзуe процеси хiмiчного окислення i веде до подаль-шого пiдвишення температури [2]. НайчастДше вiдтiк тепла з товщД звалища не-достатнДй, що призводить до самозаймання вiдходiв. Горiння може вiдбуватися як на поверхн (вiдкрито), так i в товщД вiдходiв (приховане, пiролiтичне горДн-ня). У разi прихованого горДння вiдбуваeться розiгрiв поверхневих горизонтiв ввдходав до +155 °С [3]. Поширення газу i неприемного запаху вДдбуваеться на вiдстань до 300-400 м [8]. Гази характеризуются наявнiстю таких компонентДв, як сiрководень, органiчнi сполуки арки, ефiри, алкiнбензоли та ш. Цд речовини з iнтенсивним запахом навДть у малих кДлькостях шкДдливо дДють на здоров'я жителДв прилегших районiв.
В Украíнi спостерiгаеться збДр рДдких побутових вДдходдв. РДдкД вДдходи зливаються на полiгонах твердих побутових вДдходДв. Проте, згДдно з норматив-ними документами, рщю побутовД вДдходи зберiгаються у вигрДбних ямах та ви-возяться не рiдше шж один раз на шДсть мкящв [9].
Постановка завдання. Дослiдження ЛьвДвського, Хмельницького, Тер-ношльського смiттезвалиш показали, що у зош íх впливу пiдвишений радд-ацiйний фон, Грунти забрудненi важкими металами, повиря насичене парами та димом вДд процесДв деструкцií смДття. Було встановлено, що радiацiйний фон смiттезвалиш перевищуе граничнодопустимД норми Д становить 0,42 мкЗв/год. Об'екти складування смДття перетворюються на зони екологДчного лиха.
Одним Дз найефектившших способДв зниження згубного впливу смитезвалищ е рекультиващя (бюлопчний етап). Проте, в умовах техногенного пресингу, необхДдно детально вивчати умови розвитку лДсових культур (при-родну фДтомелюращю). Фггомелюращя - один з напрямДв прикладно! екологп, який полягае в дослДдженш, прогнозуваннД та використанн фггоценозш (при-родних Д створених людиною рослинних систем) для полшшення геофДзичних, геохДшчних, бДотичних, просторових та естетичних характеристик довкДлля, проектуваннД Д створеннД штучних рослинних угрупувань Дз високою здатнДстю до змДни фДзичного середовища [10, 11]. У наш час проблемами фДтомелюрацп звалищ, териконДв, вДдвалДв займаються науковцд на чолД з професором В.П. Ку-черявим.
Виклад основного матерiалу. ПДд час рекогносцировно-маршрутних дослДджень смитезвалищ виявлено, що на !х поверхнД вДдбуваються природш фггомелюративш процеси. Було визначено такД види рудерально! рослинностД, якД розвиваються на смДттезвалищах: лобода мДська, хмДль звичайний, осока волосиста, куничник наземний, дика морква, конюшина лучна, подорожник великий, лопух справжнДй, кульбаба лДкарська, хвощ польовий, кропива дводомна, будяк звичайний, полин гДркий, полин звичайний.
Також на деяких дДлянках спостерДгався розвиток деревних порДд (ЛьвДвське смитезвалище) - береза повисла, клен ясенелистий, тополя бДла, осика, робДня звичайна, вДльха чорна, груша дика, яблуня дика, сосна звичайна, ясен звичайний. Бюметричш показники стовбурДв дерев наведено на рис. 3.
Populus alba L.
Н Частка дерев, % Fraxifllls excelsior L. U Д1аметр дерев, см
Рис. 3. Д'шметри дерев на смШтезвалищах
И,3м ■ 0,2 м 12м
500 м в\д тдшжжя
100 м вщ тдшжжя
Навколо водойм з ф1п ьтратом
Схщ, шджжжя
ГПвшч, ГПвшч, середня вершина, частина 20м в!д
смггтезвалища
Захщ, Узл1сся, захщ, ГМвдень, ГПвдень, вершина 50 м в!д вершина, М1Ж вершина смггтезвалища дамбами дамби
гуд ро но в их гуд ро но во го озер озера
Рис. 4. Значения точки роси на доел¿джуваних дшянках, "С
Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши
На смитезвалищах найбiльшого розвитку набули TaKi деревш породи, як береза повисла, осика, тополя бша. Дещо менших показнитв у pocTi набули ясен звичайний, сосна звичайна та чагарник верба козяча. Незвичним явищем е розвиток сосни звичайно1, адже хвoйнi в умовах техногенного пресингу розви-ваються пoвiльнo i нaвiть гинуть. Х. Пойкер не рекомендуе використовувати хвойш породи для фiтoмелiopaцií cмiттезвaлищ [12]. Загалом розвиток ден-дрофлори на смитезвалищах е позитивним явищем, адже свдаить про заро-дження неорельефу i, як нacлiдoк, cпpoмoжнicть коренево1 системи рости.
Вiдoмo, що волопсть вiдiгpaе важливу роль у розвитку фiтoценoзiв. Ос-кiльки на смитезвалищах дерева ростуть в умовах, вщмшних ввд лicoвих чи паркових, необидно вивчити зaбезпеченicть вологою умов мкцезростань ден-дрофлори. Для цього за допомогою портативно1 метеocтaнцií "Kestrel-4000" бу-ло визначено точку роси дослщжуваних дiлянoк на виcoтi 0,2 м, 1,3 м, 2 м ввд поверхш cмiттезвaлищa. Точка роси, тобто температура, за яко1 водяна пара в пoвiтpi конденсуеться, е характеристикою вологосп пoвiтpя.
Значення точки роси на смитезвалишд були найвищими з швшчного боку та навколо водойм iз гудроном. Найменшими - зi сходу та заходу. Розвиток дендрофлори на пiвнiчних екcпoзицiях схмв звалища i навколо техногенних водойм пояснюеться кращою звoлoженicтю як субстрату, так i пoвiтpя. На щ процеси впливае мiкpoклiмaтoп. Загалом, значення точки роси перебувае в межах +8-11°С. Результати цих вишрювань нaведенi на рис. 4.
Значення зв'язносп субстрату, якi вимряно за допомогою "Пристрою для вимрювання щiльнocтi грунту" [13], на смитезвалищах знаходяться у межах 1-7 кг/см3. Найбшьший oпip зiм'яттю (6-7 кг/см3) там, де немае обмеженого доступу для людей та транспортних засобш, тобто ввдбуваеться штучне ущшь-нення: зi сходу бшя шдшжжя, навколо фiльтpaцiйних водойм, на узлка за 50 м вiд звалища, на вершиш iз заходу, з пiвнoчi на cеpеднiй екcпoзицií схилу. Нaйменшi показники зв'язнocтi зaфiкcoвaнo (1,0-1,5 кг/см3) зi сходу на середшй екcпoзицií схилу та за 20 м швшчшше вiд cмiттезвaлищa, що е найбшьш спри-ятливими для сингенетично!' cтaдií cукцеcií у зв'язку iз природним ущшьнен-ням. Вишрювання липкocтi здiйcненo за допомогою "Пристрою для вишрювання липкocтi Грунту" [14] i показали, що субстрат слабов'язкий.
Висновки. Внacлiдoк дocлiджень Львiвcькoгo, Хмельницького, Терно-тльського cмiттезвaлищ встановлено, що вони перебувають у незадовшьному екoлoгiчнoму cтaнi. Вимоги нормативних докуменпв щодо екcплуaтaцií та ут-римання cмiттезвaлищ не виконуються. Единим перспективним напрямом запо-бiгaння згубному впливу cмiттезвaлищ на дoвкiлля е сприяння пеpебiгу природ-них фiтoмелiopaтивних процеав. Дocлiдження показали, що на певних дiлянкaх уcпiшнo розвиваеться не тшьки рудеральна pocлиннicть, а й дендрофлора.
Лiтература
1. Закон Украши "Про вiдходи" вiд березня 1998 р., № 187/98-ВР.
2. Вайсман, Я.И. Полигоны депонирования твёрдых бытовых отходов / Я.И. Вайсман, В.Н. Коротаев, Ю.В. Петров. - Пермь : Изд-во Пермский гос. техн. ун-т. 2001. - 150 с.
3. Шаимова А.М. Получение свалочного газа - экономия первичных природных энергоресурсов / А.М. Шаимова, Л.А. Насырова, Г.Г. Ягафарова, Р.Р. Фасхутдинов // Нефтегазоперера-
ботка и нефтехимия : сб. тез. Междунар. науч.-практ. конф., 2006, Уфа, март. -2006. - Уфа, 2006.
- С. 246-248.
4. ДБН В.2.4-2-2005. Подпони твердих побутових вiдходiв. Основы положення проекту-вання.
5. Наказ Мшстерства регiонального розвитку, будiвництва та житлово-комунального гос-подарства Украши вщ 20.08.2012 р., № 421 "Про затвердження Методичних рекомендаций i3 зби-рання, утилiзацií та знешкодження фшьтрату полiгонiв побутових вiдходiв".
6. Наказ Мшстерства з питань житлово-комунального господарства Украши вiд 01.12.2010 р., № 435 "Про затвердження Правил експлуатацл полгошв побутових вiдходiв".
7. Кшвська область: тривае лiквiдацiя пожежi на смiттезвалищi поблизу Борисполя. [Елек-тронний ресурс]. - Доступний з http://www.mns.gov.ua/news/26012.html
8. Мариненко Е.Е. Тенденции развития систем сбора и обработки дренажных вод и метан-содержащего газа на полигонах твёрдых бытовых отходов: отечественный и зарубежный опыт / Е.Е. Мариненко, Ю.Л. Беляева, Г.П. Комина. - СПб. : Изд-во "Недра", 2001. - 160 с.
9. Наказ Мшстерства регюнального розвитку, будiвництва та житлово-комунального господарства Украши вщ 01.08.2011 р., № 133 "Про затвердження Методики роздшьного збирання побутових вщходгв".
10. Кучерявий В.П. Фгтомелюрацш : шдручник [для студ. ВНЗ] / В.П. Кучерявий. - Львгв : Вид-во "Свiт", 2003. - 540 с.
11. Кучерявий В.П. Витоки i шляхи розвитку урбоекологи та фiтомелiорацií як нових еко-логiчних дисциплин / В.П. Кучерявий // Науковий вюник УкрДЛТУ : зб. наук.-техн. праць. -Сер.: Проблеми урбоекологií та фгтомелюраци. - Львгв : Вид-во УкрДЛТУ. - 2003. - Вип. 13.5. -С. 16-22.
12. Пойкер Х. Культурный ландшафт: формирование и уход : пер. с нем. В.В. Цветкова / Х. Пойкер. - М. : ВО "Агропромиздат", 1987. - 176 с.
13. Пат. 76642 Украхна, МПК G 01 N 9/36. Пристрш для вишрювання щшьност грунту / В.В. Попович, В.П. Кучерявий; № u201207857; заявл. 26.06.2012; опубл. 10.01.2013, Бюл. № 1.
- 4 с.
14. Пат. 83327 Украхна, МПК G 01 N 9/36. Пристрш для вишрювання липкост грунту / В.В. Попович, В.П. Кучерявий; № u201212259; заявл. 26.10.2012; опубл. 10.09.2013, Бюл. № 17.
- 4 с.
Попович В.В., Ворохта Ю.Ю. Экологические проблемы депонирования твердых бытовых отходов на свалках и особенности протекания фито-мелиоративных процессов
Приведены результаты исследований природных фитомелиоративных процессов на Львовской, Хмельницкой, Тернопольской свалках. Анализируя литературные данные, охарактеризованы основные опасные факторы свалок. Установлен видовой состав растительности, который участвует в естественном зарастании свалок. Определены биометрические параметры деревьев. Измерены точка росы и связность субстрата на разных уровнях исследуемых участков. На основании исследований сделан вывод о том, что единственным перспективным направлением предотвращения пагубного влияния свалок является содействие протеканию естественных фитомелиоративных процессов.
Ключевые слова: свалка, фитомелиорация, растительность, точка росы.
Popovych V.V., Vorokhta Yu.Yu. The Environmental Problems of Solid Waste Deposition in Dumps and the Peculiarities of Phytomelioration Processes
Some research results of natural processes phytomelioration in Lviv, Khmelnytsky, and Ternopil landfills are presented. Analysing the data published the main hazardous issues of the landfills are described. The species composition of the vegetation that is involved in natural overgrowing of the dumps is identified. The biometric parameters of trees are determined. The dew point and substrate connectivity at various levels of the studied areas are measured. The only promising direction preventing the harmful effects of landfills is concluded to be the promotion of the leakage of natural phytomelioration processes.
Keywords: landfill, phytomelioration, vegetation, dew point, waste.
