CC BY
2010. Подавалов Ю.А. Экология нефтегазового производства. М.: Инфра-Инженерия, 2010. 416 с.
11. Р 52.24.661.2004. Рекомендации. Оценка риска антропогенного воздействия приоритетных загрязняющих веществ на поверхностные воды суши. М.: Метеоагенство Росгидромета, 2006. 26 с.
12. РД 52.24.633-2002. Методические указания. Методические основы создания и функционирования
УДК 504.75.05
подсистемы мониторинга экологического регресса пресноводных экосистем. Гидрометеоиздат, 2003.
13. Суздалева А.Л., Горюнова С.В. Техногенез и деградация поверхностных водных объектов. М.: ООО ИД ЭНЕРГИЯ, 2014. 456 с.
14. Чеботарев А.И. Гидрологический словарь. Гидрометиздат, 1978. 308 с.
15. Яблоков В.А. Учение о гидросфере. Н.Новгород: ННГАСУ, 2016. 90 с.
А.А. Лоншакова, Е.А. Коркина A.A. Lonshakova, E.A. Korkina
Нижневартовский государственный университет Nizhnevartovsk State University 628615, г. Нижневартовск, ул. Дзержинского 11 11, Dzerzhinsky str., Nizhnevartovsk, 628615
e-mail: Shura5_lon@mail.ru
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ ОТ ПОЛИГОНА ТВЕРДЫХ КОММУНАЛЬНЫХ ОТХОДОВ В ПРЕДЕЛАХ СРЕДНЕОБСКОЙ НИЗМЕННОСТИ
Среднеобская низменность является локальным водосбором веществ, включая загрязняющие, которые транспортируются в основную артерию - реку Обь. В данной статье рассматриваются природно -антропогенные факторы, влияющие на окружающую среду, со стороны полигона твёрдых коммунальных отходов (ТКО) в пределах правобережья Среднеобской низменности. Для определения негативного влияния на ландшафт использовали метод биотестирования (тест-объект Ceriodaphnia Affinis Lilljeborg) и определение основных химических показателей: сульфатов, нитрат-ионов и pH.
Ключевые слова: антропогенные ландшафты, токсичность, полигон твердых коммунальных отходов, Ceriodaphnia Affinis Lilljeborg.
THE RESEARCH OF THE SPATIAL SPREADING OF TOXICITY WITH SOLID COMMUNAL WASTE OF LANDFILL WITHIN THE LIMITS OF THE MIDDLE OB LOWLAND
The Middle Ob lowland is a local catchment of substances, including pollutants, which are transported to the main artery - the Ob River. This article discusses the natural and anthropogenic factors affecting the participation of the environment, from the side of a solid municipal waste landfill (MSW) on the right bank of the Middle Ob lowland. The method of biotesting was using to determine the negative impact on landscape (test object Ceriodaphnia Affinis Lilljeborg) and the definition of the main chemical indicators: sulfates, nitrate ions and pH. Key words: anthropogenic landscapes, toxicity, solid municipal waste landfill, Ceriodaphnia Affinis Lilljeborg.
Введение
Твердые коммунальные отходы (далее -ТКО) -неотъемлемая часть жизни человека. Полигоны ТКО являются спутником любого населённого пункта. Город Нижневартовск не исключение. Территория полигона ТКО располагается в правобережной части Среднеобской низменности, здесь же располагаются крупные месторождения добычи нефти: Самотлорское, Ватинское, а также полигоны ТКО других населённых пунктов - г. Мегион, г. Лангепас, пос. Высокий, д. Вата, что увеличивает экологическую нагрузку на надпойменную террасу. Территориальный анализ расположения полигона ТКО согласно СНиП 2.01.28-85 «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов [1]. Основные положения по проектированию» показывает несоответствие расположения полигона ТКО с нормативными показателями. Негативное влияние ТКО известно [8, 9, 15], оно сказывается на загрязнение почв, грунтовых и поверхностных вод. Поверхностный
© Лоншакова А.А., Коркина Е.А., 2018
сток является главным динамическим фактором, транспортирующий загрязняющие и токсичные вещества в водные объекты. Этот фактор может ухудшить экологическую обстановку реки Обь, вследствие транспорта токсичных веществ по террасированной поверхности Среднеобской низменности.
На сегодняшний день на территории Среднеобской низменности существует более 41 несанкционированных свалок и с каждым днём объемы использованного сырья и продуктов растут, вызывая при этом всё большую нагрузку на окружающую среду. Проблема отходов стала одной из важнейших экономических, ресурсных и экологических проблем в мире. Количество образующихся и перерабатываемых отходов является не только показателем экономического потенциала, но также характеризует уровень технологического, социального и культурного развития общества. Опыт в обращении с отходами у зарубежных стран отличается. Европейские страны решение нашли благодаря раздельному сбору мусора, для каждого вида отходов отдельное внимание.
В 2017 году Президент Российской Федерации В.В. Путин принял федеральный закон № 503 «О внесении изменений в Федеральный закон об отходах производства и потребления и отдельные законодательные акты» [2]. В содержании новых требований предусмотрена ответственность и обязанность на регионы об соглашении с гражданами о территориальном расположении полигонов, мусоросжигательных станций и сортировочных центрах. Также, в Федеральном законе раскрыто понятие «Сбор отходов» и регламент его производственной деятельности. Субъектный уровень регламентирует обращение с твердыми коммунальными отходами Законом № 79-оз от 17 ноября 2016 года «О наделении органов местного самоуправления муниципальных образований Ханты-Мансийского Автономного округа - Югры отдельными государственными полномочиями в сфере обращения с твердыми коммунальными отходами» [3]. Разработанный закон принуждает муниципальные образования разрабатывать систему управления по сбору и классифицированию мусора для дальнейшей переработки. На региональном уровне, в соответствии с Постановлением ХМАО-Югры № 426-п «О государственной программе Ханты-Мансийского автономного округа - Югры «Обеспечение экологической безопасности Ханты-Мансийского автономного округа - Югры на 2016 -2020 годы» [4], рекультивация полигонов ТКО субсидируется бюджетными средствами Ханты-Мансийского автономного округа - Югры. Количество и мощность полигонов определяются технико-экономическими обоснованиями на строительство полигонов.
Санкционированные полигоны под ТКО были законодательно закреплены в Федеральном законе № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления» [5]. Основная функция таких полигонов - захоронение. Основной объем полигона ТКО занимает современная дешёвая упаковка: пластик, полиэтилен, и другие синтетические материалы, трудно разлагаемые бактериями [7, 14, 13], в связи с этим накопление отходов увеличивается, а вместе с тем и растёт в объёмах санкционированные и несанкционированные полигоны. Вся смесь бытовых отходов остается на полигонах ТКО в течении нескольких лет и является экологической угрозой для вблизи расположенных населённых пунктов и для окружающей среды в общем. Так, полигон ТКО, расположенный в пределах Среднеобской низменности оказывает неблагоприятное воздействие на природные факторы. В глубинах происходят биохимические реакции, которые производят опасные химические вещества, такие как метан, сульфаты, нитраты и другие [7, 9].
Объекты и методы исследования
Исследуемая территория - Среднеобская низменность представляет собой террасированную поверхность, сложенную озерно-аллювиальными отложениями, перекрытые торфами средней мощности до 2 м. Дренированные, повышенные участки и крутые берега правобережья реки Обь представлены подзолами иллювиально-железистыми
супесчаными [10], что свидетельствует о проявляющихся сильных эрозионных процессах и неустойчивости поверхности. Эрозионная активность береговой зоны по данным составляет 2-5 м/год [11]. Надпойменные террасы имеют незначительныеотносительные перепады высот 1 -1,5 м и крутизну террасированной поверхности 1,5°, поверхностный сток направлен в сторону р. Обь. Относительно выровненная поверхность,
преобладание осадков над испарением, создают условия повышенного гидроморфизма и формированию обширных комплексов верховых болот. Среднеобская низменность является главным водосбором всех веществ, включая загрязняющие, которые транспортируются затем в основную артерию - реку Обь [12].
Полигон ТКО 1 - 4 класса опасности общей площадью 200 000 м2 (20 га) - сведения на 1.01.2018 по данным из регионального реестра объектов размещения отходов (полигоны твёрдых коммунальных и производственных отходов), находится в собственности у муниципалитета г. Нижневартовска, расположен в 8 км от города. Расположение полигона ТКО от реки Обь зависит от меандрирования и поёмности реки: расстояние поверхностного стока на разных участках реки составляет от 2 до 4 км. Преградой поверхностному стоку становятся антропогенные объекты: автомобильная дорога «Северный широтный коридор», отсыпанные песчаным грунтом территории садово-огороднических товариществ и городского кладбища.
В ходе исследования были определены точки отбора проб, соответствующие поверхности склона по направлению к р. Обь. Расстояние точек отбора проб от полигона ТКО следующее: 1 точка представлена второй грунтовой обваловкой полигона ТКО - 150 м, 2 точка представлена заболоченным участком, поросший рогозом - 200 м, 3 точка представлена грядой верхового болота с естественными насаждениями сосны, березы и осины - 300 м, 4 точка представлена мочажиной верхового болота - 500 м, 5 точка представлена вторичным лесом противопожарной полосы, с порослью мелких берез и осин - 1000 м, расположенная после преграды поверхностного стока - автомобильной дороги (рис.1).
В точках отбора проб был произведён отбор снега в апреле и поверхностных вод в июне 2018. В исследовании были использованы методы: биотестирования на основе методики определения токсичности высокоминерализованных
поверхностных и сточных вод, почв и отходов по выживаемости солоноватоводных рачков
Цериодафнии - рачки вида Сетюйаркта Л//т1я ЫЩеЬв^, определение нитрат-ионов по методике количественный химический анализ вод массовой концентрации нитрат-ионов в природных и сточных водах фотометрическим методом с салициловой кислотой и турбидиметрическим методом для определения массовой концентрации сульфата в водах. Косвенными методами фильтрационной способности почв послужили изучение их влажности.
Рис. 1. Места отбора проб вблизи полигона ТБО на территории Среднеобской низменности. Космоснимок Яндекс. Масштаб 1:30000
Результаты и обсуждения
Организованный в 1998 году полигон ТКО является самым большим по площади в Среднеобской низменности, это связанно с количеством населения в г. Нижневартовска, составившее 274 575 человек, на 2017 год. Данный полигон является серьезной антропогенной нагрузкой, как для ландшафтов Среднеобской низменности, так для реки Обь в целом. Рекультивационные мероприятия полигона, запланированные в 2022 годе не ликвидируют основную проблему - загрязнение окружающей среды. Это, прежде всего, связано с гидрологическими особенностями исследуемой территории: в весенний половодный период, уровень грунтовых вод и талых поверхностных вод соединяется и благодаря малым рекам: Рязанский Ёган, Ватинский Ёган, Урьевский Ёган переносит в речные воды р. Обь растворенные загрязняющие вещества и токсичные соединения. Проанализировав пространственное положение полигона ТКО нами
Результаты биотестирования рачками рачки вида
полигона ТКО
были выявлены следующие несоответствия требованиям СанПиН:
1) Слагающие породы поверхность представлены торфами и супесями, обладающие легко фильтрующими свойствами, не способные задерживать загрязняющие вещества, сопутствующие полигоны ТКО.
2) Определяя под полигоны ТКО земли лесного фонда, относящиеся к торфяным олиготрофным болотам, теряются запасы торфа, как важнейшего топливно-энергетического ресурса.
3) Поверхностный и подземный гидрологические режимы непосредственно связанны с гидрологическим режимом р. Обь. Особенно, проявляющийся во времена половодья.
4) Высокая эрозионная активность первой надпойменной террасы приводит к неустойчивости поверхности и возникновению риска, попадания опасных загрязняющих веществ в реку, тем самым загрязняет её.
5) Положение полигона для жителей г. Нижневартовска, при западных ветрах несет негативную нагрузку.
Рельеф исследуемой территории представлен выровненной поверхностью с небольшим уклоном -1,5° в сторону р. Обь. Однако, поверхностный сток атмосферных осадков, при активном снеготаянии в весенний период может спровоцировать техногенную опасность. Таким образом, определив возникновение техногенной опасности от полигона ТКО для р. Обь, было определено распространение токсичных соединений в почвенной среде с помощью биоиндикаторов рачков вида
Ceriodaphnia Affinis Lilljeborg. В нашем исследовании были использованы биологические и химические методы для определения токсичности среды поверхностных вод - снега. Результаты биотестирования показывают экологическую оценку почв и поверхностных вод и определяют экологическое состояние окружающей среды и влияние полигона ТКО на природную среду (табл. 1).
Таблица 1
Ceriodaphnia Affinis Lilljeborg, точек отбора проб с
Исходное количество Количество погибших Количество погибших
№ рачков цериодафний в цериодафний через 8 часов цериодафний через 48 часов
тестируемой воде, экз экспозиции в апреле, экз. экспозиции, в июне экз.
точки повторность повторность повторность
1 2 3 4 5 Xt 1 2 3 4 5 Xt 1 2 3 4 5 Xt
1 5 5 5 5 5 25 5 5 5 5 5 25 5 5 5 5 5 25
2 5 5 5 5 5 25 5 0 5 5 5 20 5 5 5 5 5 25
3 5 5 5 5 5 25 5 5 5 5 5 25 5 5 0 5 5 20
4 5 5 5 5 5 25 5 5 5 5 5 25 5 5 5 5 5 25
5 5 5 5 5 5 25 5 5 5 5 5 25 5 5 5 5 5 25
Из таблицы 1 видно, что в целом, биометрические показатели Ceriodaphnia Affinis Lilljeborg, в ходе
определения токсичности проб поверхностных вод показывают соответствие нормам. Слабая токсикация пробы снега была определена в точках №2 и №3. Эти точки располагаются в 200 и 300 м от первой обваловочной границы полигона ТКО. Вторая точка представляет собой заболоченный участок с порослью рогоза, ивы и вейника, это образовавшийся
водоём сформировавшийся в результате нарушения гидрологического режима при создании полигона ТКО. Третья точка представлена торфяным олиготрофным болотом с порослью сосны. Является природным буфером и первым фильтрационным барьером.
Косвенными показателями пространственного понимать, насколько существует способность почв распространения токсических соединений с полигона фильтровать и удерживать в себе воду. Результаты ТКО являются физические показатели почв. Важно этих показателей представлены в таблице 3.
Таблица 3
Результаты некоторых физических показателей почв в точках отбора проб с полигона ТКО
исследования
В ходе определения токсичности проб поверхностных вод в июне, после снеготаяния, при активных температурах воздуха, достигающих 30°С показывают соответствие нормам, за исключением точки №3, располагающаяся в 300 м от первой обволовочной преграды полигона ТКО.
Полученные результаты (табл. 2) свидетельствуют о низких показателях концентрации нитрат-ионов и сульфатов в снеге, находящиеся в пределах ПДК.
Анализируя данные с полученных точек видно, что в точке №1 и в точке №3 показатели нитрат-ионов превышают на фоне других полученных данных. Распределение концентрации сульфатов в исследуемых точках соответствует удалению от эпицентра загрязнения. Максимальное содержание сульфатов в снеге - 14,1 мг/дм3 находится в пределах нормы, зафиксировано в первой точке, располагающееся в 150 м от полигона ТКО.
Таблица 2
Результаты определения массовой концентрации нитрат -ионов и сульфатов в природных водах
Среднее значение Среднее значение
№ точки Место отбора проб концентрации нитрат-ионов в пробе, мг/дм3 концентрации сульфатов в пробе, мг/дм3
1 Вторая обваловка ТБО 150 м 0,9 14,1
2 Заболоченный участок 200 м 0,5 3,5
3 Верховое болото с насаждениями сосны 300 м 0,8 2,6
4 Верховое болото, мочажина 500 м 0,5 1,9
5 Левая сторона дороги «Северный широтный коридор» 0,4 1,6
№ точки Глубина отбора, см Влажность, % Водопроницаемость, мл Физический песок, % Физическая глина, %
1 0-10 33 605 - -
20-30 20 900 60 5
30-50 95 890 60 5
3 0-10 89 830 торф торф
20-30 94 700 торф торф
40-50 91 650 торф торф
5 0-10 39 500 - -
20-30 25 730 46 14
40-50 19 700 51 8
Результаты физических свойств исследуемых почв показывают, что торфяные почвы обладают провальной водопроницаемостью и высокой влажностью, т.е. данные почвы, по своей сути, являются природным фильтром, защищающим распространение токсичных веществ, выходящих с полигона ТКО. Исследования показали, что загрязнение с ТКО не выходит за пределы 300 м, именно здесь встречается первый биологический барьер, очищающий поверхностные воды через фильтр торфяных почв.
Выводы:
1) Анализ литературных данных показал, что на сегодняшний день систему обращения с отходами в странах Европейского союза можно по праву считать одной из самых совершенных. Опыт Европы в данной области может служить ориентиром для внедрения его остальными странами. В странах Европы регулирование деятельности по обращению с отходами происходит по принципу «прямого действия», в этой системе отсутствует множество норм и подзаконных актов отсылочного характера [16].
2) Результаты снега и поверхностных вод в исследуемых точках, располагающихся удаленно от полигона ТКО, токсичности не показали. Реакция среды проб снега показали нейтральные и слабокислые значения рН. Значения концентрации нитрат-ионов и сульфатов не превышают ПДК по ГОСТу 2761—57 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения» [6].
3) В результате изучения пространственного распространения токсичности полигона ТКО в пределах Среднеобской низменности было определено, что природные факторы: сток поверхностных вод, торфяные почвы, слабая крутизна склона является ограничивающими факторами, не дающими распространению токсичных веществ. Распространение токсичности концентрируется в радиусе 300 метров от полигона ТКО.
Исследование выполнено в рамках исполнения инициативного научного проекта № 5.7590.2017/8.9 Минобрнауки России и при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Ханты-Мансийского
автономного округа - Югры в рамках научного проекта № 18-45-860001
Библиографический список
1. СНиП 2.01.28-85 «Полигоны по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов. Основные положения по проектированию»
2. Федеральный закон от 31.12.2017 №503 «О внесении изменений в Федеральный закон Об отходах производства и потребления и отдельные законодательные акты»
3. Закон № 79-оз от 17 ноября 2016 года «О наделении органов местного самоуправления муниципальных образований Ханты-Мансийского Автономного округа - Югры отдельными государственными полномочиями в сфере обращения с твердыми коммунальными отходами».
4. Постановление ХМАО-Югры № 426-п «О государственной программе Ханты-Мансийского автономного округа - Югры «Обеспечение экологической безопасности Ханты-Мансийского автономного округа - Югры на 2016 - 2020 годы»
5. Федеральный закон от 24 июня 1998 г. № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления»
6. ГОСТ 2761—57 «Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения»
7. Биогаз с полигонов твердых бытовых отходов как экологический фактор воздействия на популяцию человека [Текст] / Е. Н. Латушкина, Т. К. Бичелдей. - Москва : Российский ун-т дружбы народов, 2010. - 195 с.
8. Иванова Ю.С., Горбачев В.Н. Загрязнение почв тяжелыми металлами под влиянием несанкционированных свалок (медико-экологический аспект) //Ульяновский медико-биологический журнал. - 2012. - №. 1. - С. 32.
9. Калюжина Е.А., Самарская Н.С. Экологические особенности воздействия полигонов твердых бытовых отходов на состояние окружающей среды в районах их расположения [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. - 2014. - No 2 (30). - URL: http://sgm-
УДК 550.47
oil.ru/articles/konkurs2/nominatsia4/artic.. (дата
обращения: 07.10.18).
10. Коркина Е.А. Самовосстановление нарушенных техногенезом почв Среднего Приобья: [Текст] /Отв. ред. ГН Гребенюк // Г.Н. Гребенюк. -Нижневартовск: Изд-во НВГУ. - 2015. - 149 c.
11. Коркин С.Е., Исыпов В.А. Мониторинг эрозионной активности на стационаре "Усть-Вахский" [Текст] // Современные проблемы географии и геологии. - 2017. - С. 167-171.
12. Коркин С.Е., Миронова Н.С., Кайль Е.К. Противоэрозионная организация территории в восточной части широтного отрезка реки Обь на основе мониторинговых данных //Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2015. - Т. 17. - №. 6-1.
13. Куриленко В.В., Подлипский И.И., Осмоловская Н.Г. Эколого-геологическая и биогеохимическая оценка воздействия полигонов бытовых отходов на состояние окружающей среды [Текст] //Экология и промышленность России. - 2012. - №. 11. - С. 28-32.
14. О санитарно-эпидемиологическом состоянии окружающей среды [Текст] / Г.Г. Онищенко // Гигиена и санитария. - 2013. - № 2. - С. 4-10.
15. Экологическая оценка воздействия объектов захоронения отходов потребления на подземные воды [Текст] / А. Л. Демидов, С. И. Кузьмин, О. М. Олешкевич // Вестник Белорусского государственного университета. Сер. 2, Химия. Биология. География. - 2016. - № 3. - С. 154-158.
16. Юмагулова Э.Р., Ткачева М.Д. Опыт Европейского союза в регулировании деятельности по обращению с отходами, влияющими на здоровье человека //Окружающая среда и здоровье человека: опыт стран Евросоюза. - 2018. - С. 57-64.
17. Картографический материал. ООО ИТЦ «СКАНЭКС», Includes IKONOS Data © GeoEye, Inc., © Earthstar Geographics, © Яндекс. (Дата обращения 11.03.2018) URL:
https://yandex.ru/maps/1091/nizhnevartovsk/?ll=76.5110 18%2C60.985275&z=14&l=sat%2Cskl
Е.Г. Остроухова Е-G. Ostroukhova
Институт почвоведения и агрохимии Сибирского Institute of Soil Science and Agrochemistry of SB отделения Российской академии наук RAS
630090, г.Новосибирск, пр. академика 8/2, Academician Lavrentiev Avenue, Novosibirsk,
Лаврентьева, 8/2 630090
e-mail: suetina.lena@yandex.ru
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ РОМАШКИ АПТЕЧНОЙ (MATRICARIA CHAMOMILLA L.), ПРОИЗРАСТАЮЩЕЙ НА АНТРОПОГЕННО ПРЕОБРАЗОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ
Проведена экологическая оценка содержания и особенностей накопления химических элементов почвами и растениями Matricaria chamomilla L. в различных экологических условиях на юге Западной Сибири. Валовая концентрация и содержание подвижных форм соединений химических элементов
© Остроухова Е.Г., 2018
