CC BY
89
УДК 628.47+630*27 Ст. викл. В.В. Попович, канд. с.-г. наук -
Львiвський ДУ безпеки життедшльностг
ПОЛ1ГОНИ ТВЕРДИХ ПОБУТОВИХ В1ДХОД1В У ВИРОБЛЕНИХ КАР'ЕРАХ, ЯРАХ, ТРАНШЕЯХ I ОСОБЛИВОСТ1 IX Ф1ТОМЕЛЮРАЦН
Розглянуто можливiсть формування полiгонiв твердих побутових вiдходiв у ви-роблених кар'ерах, ярах, траншеях та особливост 1х фгшмелюраци. В умовах недос-татнього фiнансування сфери поводження iз твердими побутовими вiдходами необ-хщно використати пiдхiд, який передбачае гармошзащю складування смiття з одно-часним поверненням порушених територiй для потреб людини. Саме у такiй ситуаци розмiщення твердих побутових вiдходiв у вщпрацьованих кар'ерах, ярах, траншеях дасть змогу "сховати" смiття та використовувати вщпрацьоваш територи для соцi-окультурних потреб людини.
Ключовг слова: твердi побутовi вiдходи, смтезвалища, полiгони твердих побутових вiдходiв, фiтомелiорацiя.
Постановка проблеми. Функцюнування та експлуатащя смптезва-лищ та псшгошв твердих побутових в1дход1в (ТПВ) спричиняють значне тех-ногенне навантаження на довкшля. Найнебезпечшшими явищами см1ттезва-лищ е фшьтрат 1 звалищний газ (бюгаз). За даними МНС, в Украш тд поль гони твердих побутових вщход1в вщведеш 8106,3 га земель. Загальна кшь-юсть пол1гошв та звалищ - 4469 шт. Ддлягають рекультивацп 538, а сана-цп - 407 пол1гошв 1 смтезвалищ. Найбшьша кшьюсть смптезвалищ та поль гошв твердих побутових в1дход1в експлуатуються у Дншропетровськш, Жи-томирськш, Закарпатськш, Кшвськш, Одеськш, Полтавськш, Сумськш, Хер-сонськш, Чершпвськш областях (рис. 1).
Проте бшьшою небезпекою характеризуються стихшш см1ттезвали-ща, як з'являються неподалж населених пункпв у люах, люосмугах, полях, поблизу дор1г та магютралей, бшя берепв водойм тощо. У стихшних см1ттезвалищах вщбуваються неконтрольоваш процеси вщводу звалищного газу та фшьтрату. На жаль, не проводиться 1х дезшсекщя та дератизащя, вони спричиняють забруднення навколишшх Грунпв, тдземних вод, вщкритих водойм та р1чок небезпечними х1м1чними сполуками та важкими металами. У зош впливу деструкцшних процешв см1ття проживае значна кшьюсть насе-лення держави [1-3].
Процеси випаровування та стоку фшьтрату 1з смптезвалища зображе-но на рис. 2.
Унаслщок випадання опад1в на стихшне звалище частина води прони-кае в товщу смптя, а частина випаровуеться. За вщсутносп вщповщних шже-нерних ршень щодо монтування геох1м1чних бар'ер1в, дренаж1в, стоюв та во-довщведення у смптезвалищах весь фшьтрат, пройшовши через товщу см1т-тя, Грунт та тдземш води, потрапляе у вщкрип водоймища.
Негативним явищем смптезвалищ е вщсутнють систем мониторингу нагромадження бюгазу та його вщведення. Адже основним компонентом бь огазу е метан. Нерщко стихшш смптезвалища самозаймаються та отруюють довкшля токсичними продуктами горшня [4, 5]. Горшня смптя гальмуе при-родш фггамелюративш процеси, як вщбуваються на поверхш смптезвалищ, створюючи ще бшьшу небезпеку для живих оргашзм1в [6, 7].
120
Збiрник нayково-технiчних npaqb
Рис. 2. Випаровування бюгазу та стк фтьтрату до природних водойм: 1) смт-тя; 2) опади; 3) вiдкрите природне водоймище; 4) материнська порода; 5) розх^д фыьтрату через Грунтовi води до вiдкритого природного водоймища; 6) Грунтовi води; 7) Грунт; 8) розх^д фыьтрату через Грунт; 9) випаровування; 10) опади
Анал1з останшх дослщжень та публжащй. Проектування полтешв ТПВ розглянуто в працях впчизняних та зарубiжних вчених. Зокрема досль дження К. Л. Чертеса стосуються системи тдготовки i розмщення органо-мь неральних вiдходiв у вироблених кар'ерах [8]. Встановлено системи поетап-ного вщбору кар'eрiв пiд полiгони ТПВ, диференщювання простору кар'еру на структурш елементи, вiдповiднiсть видiв вiдходiв структурним елементам.
Дегазащю i рекультивацiю земель, яю порушенi смiттeзвалищами та пол^онами твердих побутових вiдходiв, дослiджено в робот [9]. Зниження екологiчного навантаження полтошв ТПВ на об'екти пдросфери на завер-шальному етапi життевого циклу висвiтлено у дослiдженнях [10]. Розроблено технолопчну схему очищення фшьтрату полiгону ТПВ, яку використано в проект рекультивацп полiгону. Проведено технiко-економiчний аналiз i оцiнку еколопчно! ефективносп технологи очищення фiльтрату на завер-шальних етапах життевого циклу смптезвалища.
Постановка завдання. Питання щодо створення полтешв твердих побутових вiдходiв е актуальним, тим паче за умови юнування та збiльшення кiлькостi стихшних смiттезвалищ. Проте, як показуе практика, створення по-лiгонiв ТПВ на рiвниннiй мiсцевостi мае iстотнi недолжи. Оскiльки процес накопичення смiття, як свщчить статистика, у нашiй державi продовжуеться, тому необхiдно гармонiзувати потребу у викиданш смiття та заповнення ци-ми вiдходами вироблених кар'ерiв, яри, транше1 з подальшою фиомелюра-цiею та поверненням земель у господарське використання.
Метою дослщження е встановити можливють проектування полiгонiв ТПВ у непридатних для використання людиною частинах земно! поверхш, а саме вироблених кар'ерах, ярах, траншеях з подальшою !х рекультиващею та фггомелюращею.
Виклад основного матер1алу. Життевий цикл полiгонiв ТПВ скла-даегься iз таких етатв [11]:
1. Виб1р майданчика розмщення пол1гону ТПВ га розроблення проектно! документацп.
2. Буд1вницгво запроекгованого пол1гону.
3. Експлуатащя пол1гону.
4. Рекультиващя заповнених карг [ закриггя пол1гону.
5. Подальше м1стобуд1вне використання територп пол1гону ТПВ.
Для будiвницгва пол^ону ТПВ у пониженнях, кар'ерах, ярах необхщ-но передбачити двi черги його заповнення. Кожна iз черг заповнення полте-ну повинна бути обладнана Грунтовим (або iншим видом) валом для регулю-вання стоку фшьтрату. Також передбачено загальну дренажну систему та шар фiгомелiорагивного вкриття тсля заповнення кожно! iз черг пол^ону. Правильнiсгь заповнення полiгонiв ТПВ у пониженнях наведено на рис. 3.
3 4 _
1) грунтовий вал;
2) дренаж на труба для вш ведения фшьтрату;
3) ф помел I орати в не вкриття;
4) канава для выведения доиювих вод,
5) водонепроникний шар; I) перша черга заповнення
5 пол!гону ТПВ смитям;
Рис. 3. Почергове правильне заповнення полкотв ТПВ смттям
Недоцшьним е заповнення полтешв ТПВ шляхом насування друго! черги накопичення смтя на першу (рис. 4).
Рис. 4. Почергове неправильне заповнення пол1готв ТПВ смттям:
1) Грунтовий вал; 2) дренажна труба для вiдведення фтьтрату; 3) фiтомелiора-тивне вкриття; 4) канава для вiдведення дощових вод; 5) водонепроникний шар; 6) знищений фтомелюративний покривуна^док насипання смття; I) перша черга заповнення пол^ону ТПВ смттям; II) друга черга
Унаслщок такого способу складування смiття вiдбуваeться знищення сформованого фiтомелiоративного покриву, який утворився внаслщок природного заростання. Також такий тип складування е негативним, тому що внаслiдок насування друго! черги смiття фiльтрат проникае насамперед складування, повторно отруюючи 11.
Заповнення вироблених кар'ерiв та ярiв смiттям е перспективним вирь шенням утжтзацп вiдходiв в умовах вщсутносп спецiалiзованих заводiв (смiттеспалювальних, смiттепереробних). Для проектування полiгону ТПВ у ви-робленому кар'ерi необидно, окрiм загальних вимог [12], перебачити дорогу для смiттевозiв, шар фiтомелiоративного вкриття, Грунт для iзоляцil та насосну стан-цiю для вщкачування фiльтрату (рис. 5). У кар'ерах, де видобували глину нерщ-ко утворюються водойми глибиною 0,5-1,5 м. Основу такого жшгону необхiдно покрити iнертними вщходами на висоту вище нiж 1 м вщ дзеркала води.
2
Рис. 5. Схема проектування полигону ТПВ у виробленому кар'ер1:1) кар'ер;
2) фтомелюративне вкриття; 3) дыянки витки Грунту для подальшоI iзоляцlí;
4) шари ущыьнених твердих побутових вiдходiв; 5) гiдравлiчний насос для викачування фыьтрату; 6) насипний вiдрiзок дороги зЪду;
7) дорога з'гзду (пандуса) для смттевозiву витц
Прикладом заповнення вироблених кар'ерiв та ярiв смггтям е рекуль-тивований полтон ТПВ у Нидерландах (рис. 6). На сьогодш Щдерланди, як i вш европейсью кра!ни, вщмовилися вщ накопичення смптя на полiгонах шляхом масового вводу в експлуатащю смiттепереробних заводiв.
Рис. 6. Рекультивований полигон ТПВ у Шдерландах (фото автора)
Захоронення смггтя у траншеях доцiльно здiйснювати поблизу населе-них пунктiв iз населенням не бшьше нiж 100 тис. людей, оскшьки транше! необхiдно штучно створювати, використовуючи значну площу земель (рис. 7). Недолжом такого способу е знищення родючого шару Грунту та пе-ретворення продуктивних земель у непридатш для використання, а також не-можливiсть ярусного складування вiдходiв.
■ : с======================= о
Рис. 7. Траншейний споаб захоронення смimmя: 1) тд'Изна дорога; 2) виробничо-побутова будiвля; 3) переважаючий напрямок втру; 4) втзна дорога; 5) Грунт iз першоI траншеI; 6) наступна траншея; 7) перша траншея
Траншейний спошб захоронення смггтя, на вщмшу вщ захоронення у кар'ерах та ярах, передбачае навмисне знищення довкшля. Засипання смггтям кар'ерiв та ярiв навпаки - дасть змогу пiд час проведення рекультивацiйних та фиомелюративних робiт повернути порушенi територп у використання людей (стоянки для автомобЫв, виробничi, промисловi будiвлi, лижш траси, атракцiони, стадiони тощо). Житловi будiвлi, навiть поблизу рекультивова-них полтешв ТПВ, розмiщувати не рекомендуемо внаслщок протiкання у товщi смггтя складних бiохiмiчних процесiв iз видшенням бiогазу та фшьтра-ту. Фггомелюращю смiттезвалищ, якi розмiщенi у пониженнях, потрiбно пе-редбачати пiсля завершення процесiв складування твердих побутових вщхо-дiв, оскiльки знищення сформовано! рослинносп, яка виникла внаслiдок при-родних процеив, е недопустимим.
Негативним прикладом почергового накопичення смггтя шляхом на-сування однiе! черги на шшу е Львiвський мiський полiгон твердих побутових вiдходiв (ТПВ). Природш фiтомелiоративнi процеси на поверхнi полто-ну вiдбуваються повiльно та характеризуются низьким видовим складом по-рiвняно з пiднiжжям (таблиця).
Спiввiдношення мiж видами рiзних умов мiсцезростань наведено на
рис. 8.
Табл. Вuдoвuй склад рoслuннoсmi на noверхш Львiвськoгo мiськoгo шкигриу ТПВ noрiвнянo з тднжжям
№ з/п Bug Tpaпляeться бшя тдшжжя Tpaпляeться на поверки
Дерева
1. Betula pendula Roth. + +
2. Acer negundo L. + +
3. Populus alba L. + -
4. Robinia pseudoacacia L. - +
5. Alnus glutinosa (L.) Gaerth. + -
Чагарники
6. Hippophae rhamnoides L. + +
7. Salix caprea L. + +
8. Ligustrum vulgare L. + -
9. Crataegus ucrainica Pojark. + -
10. Thelycrania alba (L.) Pojark. + -
Трав'яш види
11. Chenopodium urbicum L. - +
12. Humulus lupulus L. - +
13. Carex pilosa Scop. + -
14. Calamagrostis epigeios (L.) Roth. + +
15. Daucus carota L. + -
16. Trifolium pratense Schreb. + -
17. Plantago major L. + +
18. Phragmites australis L. + -
19. Arctium lappa L. + -
20. Taraxacum officinale Wigg. + +
21. Equisetum arvense L. + +
22. Urtica dioica L. + +
23. Cirsium vulgare (Savi.) + -
Дерева Чагарники Трв'ян1види
Рис. S. Сniввiднoшення мж видами pïihux умoв мiсцезрoсmaнь
Встановлено, що видовий склад повеpxнi полжону ТПВ e значно мен-шим, ашж бiля пiднiжжя. За часткою вщ зaгaльноï кiлькостi на обоx дiлянкax
2. Екологiя довкiлля
125
переважають трав'яш види, дерева i чагарники представлеш значно меншою кiлькiстю видiв (рис. 9). Це свщчить про протжання первинно! сукцесп на поверхш полiгону та в зонi його дп.
Рис. 9. Чистка росли н поспи у шртцучапш помгону ТПН
З метою вивчення подiбностi флор бшя пiднiжжя та на поверхш поль гону використано коефiцieнт флористично! спшьносп Жаккара [13]:
К =-
а + Ь - с
де: а - кшьюсть видiв бiля пiднiжжя пол^ону; Ь - кшьюсть видiв на поверхнi полтону; с - кiлькiсть спiльних видiв для обох дiлянок. Отриманий коефь цieнт флористично! спiльностi (К=0,39) свщчить про вiдмiннiсть видового рiзноманiття поверхш та шдшжжя полiгону ТПВ. Загалом пол^они твердих побутових вiдходiв е осередком депонування токсичних хiмiчних елеменпв та важких металiв, тому накопичення !х на полiгонах мае бути замшено на ш-шi види поводження зi смтям, такi як: сортування, повторна переробка та спалювання на спецiалiзованих заводах.
9000
■р 8000
ф 7000
ф 6000
5 5000
§ 4000
| 3000
.1 2000
ь 1000
1 О
\
\
\
\
V
\ / ч
\ у N1
/
1 Вг ь с и г п р 3 1 в
8000 200 3000 1000 2000 1000 5 15
150 2,4 500 60 70 14 0,1 0Д5
Рис. 10. Порiвняльна оцнка вмсту хiмiчних елемент1в у твердих побутових
вiдходах та земнш корi
Як можна побачити з рис. 10., вмют важких металiв у товщi полшошв ТПВ перевищуе у сотш разiв значення для земно! кори.
Висновки. Складування смтя на полiгонах е згубним явищем для довкiлля загалом. Проте в умовах недостатнього фшансування сфери поводження iз твердими побутовими выходами необхiдно використати пiдхiд,
с
який передбачае гармошзащю складування смiття з одночасним поверненням порушених територiй для потреб людини. Саме у такiй ситуацп розмiщення твердих побутових вiдходiв у вщпрацьованих кар'ерах, ярах, траншеях дасть змогу "сховати" смiття та використовувати вщпрацьоваш територiï для сощ-окультурних потреб людини.
Л1тература
1. Кучерявий В.П. Урбоеколопя / В.П. Кучерявий. - Льв1в : Вид-во "Свгг", 2001. - 440 с.
2. Johnson C. Mine soil properties of 15 abandoned mine soil sites in West Virginia / C. Johnson, J. Scousen // О. Environ. Qual. - 1995. - Vol. 24, № 4. - P. 635-643.
3. Попутникова Т.О. Микоиндикация и биотестирование объектов окружающей среды вблизи полигона ТБО / Т.О. Попутникова, В.А. Терехова // Проблемы лесной фитопатологии и микологии : сб. матер. VII Междунар. конф. - Пермь, 2009. - С. 153-157.
4. Попович В.В. Вплив продукта горшня потгошв твердих побутових вiдходiв на орга-шзм людини та бюту / В.В. Попович, В.П. Кучерявий // Пожежна безпека : зб. наук. праць. -Львiв : Вид-во ЛДУ БЖД. - 2012. - № 20. - С. 60-66.
5. Попович В.В. Конструювання ручного пожежного ствола i3 автономним запасом т-ноутворювача для гасшня пожеж на потенцшно небезпечних об'ектах / В.В. Попович, 1.В. Паснак, О.В. Пуць // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2012. - Вип. 22.3. - С. 127-132.
6. Кучерявий В.П. Пол^они твердих побутових вiдходiв Захщного Люостепу Украши та проблеми 1х фггомелюраци / В.П. Кучерявий, В.В. Попович // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львiв : РВВ НЛТУ Украши. - 2012. - Вип. 22.2. - С. 56-66.
7. Meagher R.B. Phytoremediation of toxic elemental and organic pollutants / R.B. Meagher // Curr. Opin. Plant Biol. - 2000. - Vol. 3. - P. 153-162.
8. Чертес К.Л. Комплексная система подготовки и размещения органоминеральных отходов в отработанных карьерах : дис. ... д-ра техн. наук: спец. 25.00.36 - "Геоэкология" / Чер-тес Константин Львович. - Самара, 2006. - 280 с.
9. Кудинов В.Н. Дегазация и рекультивация земель, нарушенных свалками и полигонами твердых бытовых отходов : дис. ... канд. техн. наук: спец. 03.00.16 - "Экология" / Владимир Николаевич Кудинов. - М. : Изд-во "Прогресс", 2002. - 142 с.
10. Шишкин Я.С. Снижение экологической нагрузки полигонов ТБО на объекты гидросферы на завершающих этапах жизненного цикла : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. техн. наук: спец. 03.00.16 - "Экология" / Я.С. Шишкин. - Пермь, 2007. - 18 с.
11. Анисимова А.А. Обеспечение геоэкологической безопасности природно-техноген-ной системы "Полигон" на основе теории управления рисками / А.А. Анисимова, А.Н. Дусен-ко // Вюник Донбасько!' нацюнально!' академп будiвництва i архггектури : зб. наук.-техн. праць. - 2009. - Вип. 5(79). - С. 147-149.
12. Наказ Держбуду Украши вщ 17.06.2005 р., № 101 "ДБН В.2.4-2-2005. Пол^они твердих побутових вiдходiв. Основш положення проектування". - К., 2005. - 33 с.
13. Кучерявий В.П. Загальна екологтя : тдручник [для студ. ВНЗ] / В.П. Кучерявий. -Лымв : Вид-во "Свгг", 2010. - 520 с.
Попович В.В. Полигоны твердых бытовых отходов в выработанных карьерах, оврагах, траншеях и особенности их фитомелиорации
Рассмотрена возможность размещения полигонов твердых бытовых отходов в выработанных карьерах, оврагах, траншеях и особенности их фитомелиорации. В условиях недостаточного финансирования сферы обращения с твердыми бытовыми отходами необходимо использовать подход, который предусматривает гармонизацию складирования мусора с одновременным возвращением нарушенных территорий для нужд человека. Именно в такой ситуации размещение твердых бытовых отходов в отработанных карьерах, оврагах, траншеях позволит "спрятать" мусор и использовать отработанные территории для социокультурных потребностей человека.
Ключевые слова: твердые бытовые отходы, свалки, полигоны твердых бытовых отходов, фитомелиорация.
Popovych V.V. Landfill in working quarries, ravines, ditches, and especially their phytoreclamation
The possibility of designing of solid waste produced in the quarries, ravines, trenches, and especially their phytoreclamation. In inadequate funding of the treatment of solid waste must use an approach that provides for the harmonization of landfills while returning disturbed areas to human needs. It is in this situation, placement of solid waste in waste pits, gullies, trenches will help "hide" collection and use exhaust area for social and cultural needs.
Keywords: solid waste, landfill, phytoreclamation.
УДК 631.145:147 Зав. сектором О.А. Слободенюк, канд. с.-г. наук -
1нститут агроекологи Ь природокористування НААН
УТИЛ1ЗАЦ1Я РОСЛИН, ЗАБРУДНЕНИХ ДИХЛОРДИФЕН1ЛТРИХЛОРМЕТИЛМЕТАНОМ
Дослщжено вплив анаеробних умов на процес розкладання дихлордифешл-трихлору (ДДТ) у забрудненш рослиннш масг Встановлено, що перюд нашврозкла-дання цього ксенобютика у компостнш мас становитиме 3,4 доби, а внесення вапня-ку (СаСО3) кшьгастю 2 % вщ маси забруднених рослин прискорюе розкладання ДДТ у 1,2 раза.
Ключовг слова: утилiзацiя, дихлордифешлтрихлор (ДДТ), пестициди, мел> орант, анаеробне розкладання, компостування, забруднена фггомаса.
Пд час впровадження фiторемедiацiйних технологш постае серйозна проблема утилiзацi! отримано! забруднено! рослинно! продукцп. Спошб утиль зацi! залежить вщ властивостей токсиканта, який адсорбувала рослина. У ви-падках коли здшснюють фiторемедiацiю Грунтiв, забруднених важкими метала-ми, iз бiомаси рослин-гiпернагромаджувачiв отримують цiннi кольоровi метали або використовують !х як бiопаливо [1, с. 79]. Утилiзацiя ж рослин, що мютягь у сво!х тканинах хлороргашчш сполуки - стiйкi органiчнi забруднювач^ потребуе надвисокого температурного режиму, досягти якого досить складно.
Мiнiстерством охорони здоров'я Укра!ни та головним саштарно-етде-мiологiчним управлшням розроблено "Методику вилучення, утилiзацi! та знищення сшьськогосподарсько! сировини i харчових продукпв, що зазнали впливу пестицидiв та агрохiмiкатiв i непридатнi до використання". У цьому нормативному документ зазначено, що найдоцiльнiшим та найбезпечшшим методом знищення продукцi!, що зазнала пестицидного забруднення, е компостування [2, с. 44]. Компостування - це бiохiмiчний процес, що протжае за контрольованих умов, та призначений для перетворення твердих оргашчних вiдходiв у стабшьний, гумусоподiбний продукт, та може бути використаний для покращення складу Грунту [3, с. 267]. За забезпеченютю процесу киснем розрiзняють аеробне (окислювальний характер процесу) та анаеробне (вщ-новлювальний характер процесу) компостування. При цьому важливу роль вiдiграють правильний пiдбiр температурного режиму, вологостi, кислотнос-п середовища, складу поживних речовин та наявнють пiдживлення у виглядi мшеральних добрив.
За результатами дослiджень американського вченого В. Фрща перiод натврозкладання ДДТ пiд час компостування забрудненого Грунту за аероб-
