CC BY
16
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2010 УДК 614.7:628.4
А. М. Зомарев'-2, Я. И. Вайсман2, Т. А. Зайцева2, И. С. Глушанкова2
САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ПОЛИГОНОВ ЗАХОРОНЕНИЯ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ НА ЭТАПАХ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА
'Управление Роспотребнадзора по Пермскому краю,2кафедра охраны окружающей среды Пермского государственного технического университета
Зомарев А. М. — канд. мед. наук, докторант каф.; Вайсман Я. И. — д-р мед. наук, проф , зав. каф.; Зайцева Т. А. — д-р биол. наук, проф. каф. (614000 г. Пермь, Комсомольский пр., 29); Глушанкова И. С. — д-р техн. наук, проф. каф. (irina_cheni@mail.ru)
Целью работы являлась оценка санитарно-гигиенического состояния полигонов ТБО Пермского края на различных этапах жизненного цикла. Представлены результаты исследования депонированных отходов, формирующегося свалочного грунта, эмиссий с полигонов ТБО по общесанитарным и санитарно-микробиологи-ческим показателям и их влияние на объекты окружающей среды. Проведенные исследования санитарно-гигиенической ситуации на ряде полигонов Пермского края свидетельствуют о необходимости создания системы санитарно-гигиенического мониторинга полигонов ТБО и разработки инженерных, организационных и профилактических мероприятий, направленных на обеспечение санитарно-гигиенической безопасности объектов, включающих управление качеством и количеством отходов, поступающих на захоронение, и потоками эмиссий (дегазация тела полигона, отведение и очистка фильтрационных вод).
Ключевые слова: твердые бытовые отходы, захоронение
А. М. Zomarev, Ya. /. Vaisman, Т. A. Zailseva, /. S. Glushankova. - THE SANITARY-AND-HYGIENIC STATE OF SOLID GARBAGE BURIAL GROUNDS IN THE STAGES OF A LIFE CYCLE
The purpose of the study was to assess the sanitary-and-hygienic state of solid garbage (SG) burial grounds in the Perm Territory in different stage of a life cycle. This paper presents the results of the study of deposited waste, forming dump soil, and SG ground emissions by general sanitary and sanitary-microbiological parameters and their effect on environmental objects. The performed studies of the sanitary-and-hygienic situation on some grounds of the Perm Territory suggest that there is a need for setting up a system for sanitary-and-monitoring of SG ground and for elaborating engineering, organizational, and prophylactic measures to assure the sanitary-and-hygienic safety of objects and to control the quality and quantity of waste to be buried and the currents of emissions (ground body degassing, filtrating sewage drainage and purification).
Key words: solid garbage, waste burial
Полигоны захоронения твердых бытовых отходов (ТБО) — длительный потенциальный источник санитарно-гигиенической опасности вследствие эмиссий биогаза и фильтрационных вод (ФВ), образующихся при разложении отходов; субстрат полигона является благоприятной средой для развития патогенной микрофлоры, насекомых и грызунов (переносчиков и возбудителей инфекционных заболеваний) [1—4].
Состав эмиссий зависит от стадии биодеструкции отходов (аэробная, гидролиза, ацетогенеза, активного и стабильного метаногенеза, ассимиляции), совпадающей с основными этапами жизненного цикла полигона: активной эксплуатации (0— 25 лет), рекультивации, пострекультивации [1].
Цель работы — оценка санитарно-гигиениче-ского состояния полигонов ТБО Пермского края на различных этапах жизненного цикла.
В качестве основного объекта исследований выбрали типичный для России действующий полигон депонирования отходов Перми Софроны. Выбор объекта обусловлен наличием на нем действующих карт захоронения и рекультивированных территорий, что позволяет изучить закономерности формирования эмиссий на различных этапах жизненного цикла. Полигон ТБО расположен в 22 км от города вблизи жилой застройки и функционирует с 1978 г., высота складированных отходов 16—18 м, общий объем накопленных отходов к концу 2007 г. более 30 000 тыс. м3. Химический и морфологический состав отходов типичен для полигонов ТБО крупных промышленных городов. Отсутствие системы сбора и отведения ФВ привело к их выходу
на поверхность и образованию наземных скоплений фильтрата. Загрязненная территория находится в водосборной зоне малых рек, впадающих в поверхностный водоток рыбохозяйственного назначения.
Исследовали также полигон ТБО Перми Голый мыс, закрытый для приема ТБО после 40 лет эксплуатации и используемый как снеговая свалка, и полигоны ТБО Пермского края: г. Чусового, д. Страшная гора, пос. Полазна.
Пробы биогаза, ФВ, подземных и поверхностных вод в зоне влияния полигона, свалочного грунта (СГ) отбирали и анализировали по стандартным методикам [5]. При проведении химического анализа использовали фотометрические и титриметрические методы, содержание ионов тяжелых металлов определяли атомно-абсорбционным методом с использованием атомно-абсорбционного спектрометра (ААС) фирмы "Perkin-Elmer". Микробиологические и санитарно-бактериологические исследования проводили в соответствии с требованиями нормативных документов органов здравоохранения (МУ № 2.1.7.730-99, МУ № 1446-76, МУ № 2293-81, МУ № 1739-77, МУ № 2285-81, МУ № 4146-86, МУ № 4.2.671-97, ИМП № 1100/1670) по следующим показателям: общему микробному числу (ОМЧ), бактериям группы кишечной палочки (БГКП), лактозоположительным кишечным палочкам (ЛКП), Л КП-индексу, коли-титру, коли-индек-су, коли-фагам, термофильным бактериям.
Результаты исследования состава выделяющегося с поверхности полигона биогаза. Для оценки влияния биогаза на атмосферный воздух на полигоне
Гигиена и санитария 1/2010
ТБО Перми в течение 1999—2005 гг. отбирали и анализировали пробы атмосферного воздуха в приземном слое (на высоте 1,5 и 0,4 м от поверхности), на эксплуатируемых площадках захоронения, рекультивированных участках полигона и на границе санитарной зоны. Результаты анализа химического состава выделяющегося с поверхности полигона ТБО биогаза показали, что он содержит ароматические соединения: бензол, толуол, этилбензол, фенолы. В зоне горения отходов наблюдается превышение ПДК по содержанию углеводородов в 4,8—8 раз, этилбензола в 6—30 раз, СО в 14,8 раза, ксилола в 0,65 раза, Н25 в 2,1 раза. Наиболее интенсивные потоки метана обнаружены в рекультивированной зоне свалки. На границе санитарно-за-щитной зоны и прилегающих территориях влияние биогаза на качество атмосферного воздуха не выявлено.
Результаты исследования ФВ и природных вод в зоне влияния полигона ТБО по общесанитарным и микробиологическим показателям. Результаты анализа усредненных проб ФВ, отобранных в различные периоды года на полигоне ТБО Софроны, представлены в табл. 1. Полученные данные свидетельствуют о сильном загрязнении ФВ: величина химического потребления кислорода (ХПК) превышает нормативные показатели в 40 раз, биохимического потребления кислорода за 5 сут (БПК5)
— в 100 раз, содержание ионов аммония — более чем в 250 раз, содержание ионов тяжелых металлов
— более чем в 100 раз. Для выявления основных органических примесей ФВ провели хромато-масс-спектроскопический анализ проб, результаты которого показали, что в состав фильтрата входят фенол, этилфенол, крезол, алкилбензолы, полифенолы, метилнафталин, хлорсодержащие соединения (хлороформ, четыреххлористый углерод), высокомолекулярные соединения. Концентрация ароматических соединений фенольного типа составляет
более 11 мг/л, что в 1000 раз превышает ПДК и свидетельствует о токсикологической опасности ФВ.
Методом биотестирования проб оценили токсичность фильтрата. В качестве тест-организмов использовали сухие люминесцентные бактерии Е. coli. Измерение проводили на приборе Биотокс-6, степень токсичности ФВ определяли по кратности разбавления, необходимого для выживания тест-организмов. Результаты исследований показали, что ФВ относятся к гипертоксичной категории, острая токсичность не исчезает при разбавлении в 165-175 раз.
В ФВ численность сапрофитной микрофлоры незначительна, что можно объяснить присутствием в них биорезистентных примесей (фенол, крезол, хлорсодержащие, ароматические высокомолекулярные соединения, тяжелые металлы и др.). Количество ЛКП в фильтрационных водах не превышает нормативных показателей. Содержание бляш-кообразующих колифагов ниже установленных нормативных значений. В фильтрате полигона ТБО присутствуют условно-патогенная и патогенная микрофлора. Представители патогенной микрофлоры, вызывающие паратифозные, дизентерийные и гнойные заболевания, не выделены.
Состав ФВ и соответственно их влияние на природные водоисточники и почву зависят от этапа жизненного цикла полигона. Проведенные исследования ФВ ряда полигонов ТБО Пермского края (см. табл. 1) позволили установить индикаторные показатели состава ФВ, характеризующие этап жизненного цикла полигона: pH, ХПК, БПК, ХПК/БПК, содержание ионов цинка и железа. В ацетогенной фазе ФВ характеризуются высокими значениями ХПК (5000-90 000 мг 02 на 1 дм3) и БПК5 (2000-40 000 мг 02 на 1 дм3), отношением БПК5/ХПК 0,5—0,6, концентрацией ионов тяжелых металлов 25—50 мг/л, pH 4,5—6,5, высоким со-
Таблица 1
Химический состав ФВ полигонов ТБО Пермского края (М ± т)
Показатель Пермь, Софроны г. Чусовой д. Страшная гора пас. Полазна Пермь, Голый мыс omv
РН 8,28 ± 0,4 7,3 ± 0,3 4,5 ± 0,2 6,5 ± 0,3 7,9 ± 0,4 6,5-8,5
Солесодержание, мг/дм3 5200 ± 300 1700-3500* 98 035-101 250* 31 696* 2943,1* 1000
ХПК, мг 02 на 1 дм' 1200 ± 55,6 680 ± 26,5 38 900 ± 1440 5040 ± 188 456 ± 18 15
БПК5, мг 02 на 1 дм3 200 ± 12,3 120 ± 7,5 22 800 ± 1370 3000 ± 180 55 ± 3,6 3
БПК5/ХПК 0,18* 0,1-0,12* 0,59-0,60* 0,59* 0,12* Отсутствует
Жесткость, мг-экв/дм3 21,0 ± 0,63 5,2 ± 0,16 25 ± 6,8 30,1 ± 0,9 31,5 ± 1,1 10
Ионы С1, мг/дм3 1800 ± 55 280 ± 11 9017 ± 272 1152 ± 36 1200 ± 37 350
Фосфат-ион, мг/дм3 28,2 ± 0,3 8,0 ± 0,08 Не обнаружено 35,1 ±0,35 5,2 ± 0,05 0,05
Ион аммония, мг/дм3 140,1 ± 5,1 16,2 ±0,4 145 ± 7,2 14,2 ± 0,3 53,8 ± 2,7 0,5
Нитрит-ион, мг/дм3 0,43 ± 0,06 0,3 ± 0,05 5,2 ± 0,68 1,7 ± 0,22 2,2 ± 0,03 0,08
Нитрат-ион, мг/дм3 10,1 ± 2,4 1,8 ± 0,45 95 ± 23 11,1 ± 2,7 12,5 ± 3,0 40
Ре, мг/дм3 10,1 ± 1,2 5,5 ± 0,7 15,3 ± 1,8 24,2 ± 2,4 3,6 ± 0,8 0,1
Мп2, мг/дм3 2,77 ±0,13 1,7 ± 0,08 3,26 ± 0,2 6,1 ±0,3 0,03 ± 0,001 0,01
РЬ2, мг/дм3 0,16 ± 0,04 Не определено 0,41 ± 0,02 0,15 ± 0,005 0,06 ± 0,003 0,01
Си2, мг/дм3 0,3 ± 0,015 То же Не определено Не определено 0,41 ± 0,02 0,001
2п2, мг/дм3 1,3 ± 0,06 0,8 ± 0,04 То же 5,2 ± 0,25 0,23 ± 0,01 0,1
Фенол и его производные, мг/дм3 10,5 ± 2,0 4,5 ± 0,85 им Не определено 9,8 ± 1,8 0,001
Примечание. * — приведен предел колебаний значений.
держанием патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Органические примеси в основном представлены летучими органическими кислотами жирного ряда. В ФВ, образующихся на стадиях метаногенеза (pH 6,7—8,8), значительно снижаются величины ХПК (1000—2000 мг 02 на 1 дм3) и ВПК (100—400 мг 02 на 1 дм3), однако увеличивается доля биорезистентных соединений, о чем свидетельствует снижение отношения ВПК5/ХПК до величины 0,2—0,3, увеличивается концентрация фенолов, хлорсодержаших ароматических соединений, образующихся при дальнейшем распаде и гумификации отходов, снижается содержание сапрофитной микрофлоры.
По индикаторным показателям ФВ полигонов ТБО Перми Софроны и г. Чусового можно отнести к образующимся в конце активной фазы метаногенеза, состав ФВ полигона ТБО Голый мыс характерен для стадии стабильного метаногенеза, полигонов ТБО д. Страшная гора и пос. Полазна — для ацетогенного фильтрата.
Для определения влияния ФВ на подземные и поверхностные воды в 1998—2006 гг. исследовали пробы подземных и поверхностных вод в зоне влияния полигона ТБО Перми Софроны. Влияние ФВ на состояние подземных вод оценивали на основе исследований химического состава проб, отобранных из двух гидрогеологических скважин выше и ниже по потоку грунтовых вод. Установлено техногенное загрязнение подземных вод по следующим показателям: ХПК 34,8 ПДК, БПК, 90,66 ПДК, N-NH/ 7,5 ПДК, СГ и по сухому остатку до 6 ПДК, фенолам 5 ПДК, ионам Мп2+ 66 ПДК. Результаты исследования санитарно-бактериологиче-ского состояния подземных вод представлены в табл. 2. Установили, что количество сапрофитной микрофлоры незначительно и составляет от 10 до 50 бактерий в 1 дм3. В исследуемых водах присутствуют бактерии группы Е. coli, содержание которых выше нормативных значений. Бляшкообра-зующие колифаги и патогенная микрофлора отсутствуют.
С целью определения влияния эмиссий полигона на качество поверхностных вод пробы отбирали из гидростворов, выделенных в водосборной зоне малых рек. Выявили, что загрязнение водных объектов происходит неравномерно и зависит от сезонов года. Загрязнение вод малых рек зафиксировали в секторе, расположенном в направлении поверхностного стока с территории полигона, и в
пробах, отобранных из гидроствора, расположенного на ручье, стекающем с территории полигона. Установили превышение нормативных концентраций по сухому остатку (2000 ПДК), ХПК (14 ПДК), БПК5 (40 ПДК), Ре (90 ПДК), Мп2+ (48 ПДК). Незначительное превышение выявили по ионам СГ, ионам №2+ и Сг3* (до 2 ПДК), ионам N-N4/ (до 3 ПДК). Отметили превышения во всех гидростворах содержания взвешенных веществ (до 10 ПДК), фенолов (2—20 ПДК), нефтепродуктов (3—20 ПДК). Санитарно-бактериологическая характеристика поверхностных вод (отбор из гидроствора, расположенного на ручье, стекающем с территории полигона) представлена в табл. 2. В поверхностных водах в пределах санитарно-защитной зоны количество лактозоположительных кишечных бактерий в 2 раза выше формируемого показателя. Количество колифагов не превышает установленные нормативы для природных вод. Патогенная микрофлора не обнаружена.
Проведенные исследования указывают на выраженное влияние полигонов захоронения ТБО на поверхностные и грунтовые воды. Наибольший риск для здоровья населения прилегающих к полигону территорий составляет повышенное содержание в гидростворах ксенобиотиков (нефтепродукты, фенолы и их производные), ионов тяжелых металлов, распространение бактериального загрязнения (лактозоположительных кишечных бактерий).
Результаты исследования депонированных ТБО и формирующихся СГ. Для анализа условий формирования СГ в ходе исследований отобрали пробы грунта с карт захоронения и с рекультивированных участков полигона ТБО Софроны. Провели химический и спектральный анализы проб грунта, отобранных на глубине разреза 0—10 м, что позволило изучить подвижность металлов в процессе деструкции отходов. Результаты спектрального анализа проб показывают, что содержание меди, хрома, никеля, свинца, олова значительно превышает значения ПДК для нейтральных суглинистых почв и изменяется по глубине залегания фунта. Наибольшее содержание металлов наблюдается в пробах СГ, отобранных с глубины 1 и 8—9 м. СГ являются длительным потенциальным источником загрязнения подземных и поверхностных вод ионами тяжелых металлов. Проведенные микробиологические исследования СГ с целью определения их санитарно-гигиенической и эпидемиологической опасности показали в поверхностном слое отходов большое
Таблица 2
Санитарно-бактериологическая характеристика ФВ, подземных и поверхностных вод в зоне влияния полигона ТБО
Показатель
ФВ
Подземные воды Поверхностные воды Нормируемое содержание
ОМЧ, КОЕ/дм3 II • 102— 12• 103 10-50
Enterobacter, КОЕ/ЗОО мл 0,5—0,7
Колифаги, БОЕ/дм5 300-100 Н.о.
ЛКП-индекс, КОЕ/дм3 230-1000 700 Патогенная микрофлора Обнаружены Act. chromogenes, Micr.
Albatus, Ps. chlororaphis, Bact. capsulatum H.o.
1,2 • 10J—25 • 102 Не нормируется
Отсутствие в 300 мл До 400 Отсутствие в 300 мл
600-2000 1000
Отсутствие в 100 мл
Н.о.
Примечание. Н.о. — не обнаружено.
гиена и санитария 1/2010
количество сапрофитных бактерий (1,5- 1О6— 1,7 • 106 кл/г), что свидетельствует о процессах интенсивной биодеструкции легко доступных субстратов (белки, аминокислоты, углеводороды). В отходах обнаружена условно-патогенная и патогенная микрофлора различных физиологических групп: бактерий, актиномицетов, микрококков (Bact. coli, Klebsiella, Bact. pyaceaneum, Micr. citzi-nus, Micr. Candidus, Cl. perfringens). Присутствие патогенной и условно-патогенной микрофлоры на полигоне ухудшает санитарные условия труда обслуживающего персонала.
Для определения полноты протекания процессов биодеструкции ТБО, а также для анализа процессов формирования и смены микроценозов провели микробиологические исследования проб СГ, отобранных на рекультивированных участках полигона ТБО. Установили, что содержание БГКП в пробах, отобранных с глубины 3 м, не превышало допустимых значений и соответствовало малоза-грязненным почвам. Содержание термофильных бактерий составляло 1,5* 107 кл/г. Сравнительный анализ результатов микробиологических исследований депонированных отходов, СГ и дерново-подзолистых почв показал, что численность сапрофитных бактерий в СГ не превышала их содержания в зональных почвах (0,89- 103—1,97 * 103 кл/г). В СГ обнаружили большее количество бациллярных форм, численность которых составила от 252 тыс. до 1,8 млн клеток в 1 г. В отличие от зональной почвы для СГ полигона характерна более высокая численность микроскопических грибов и актиномицетов, большинство представителей которых являются активными деструктантами цел-
люлозы. Таким образом, в процессе биодеструкции ТБО в течение 25 лет формируется микробиологическое сообщество, близкое к дерново-подзоли-стой почве.
Проведенные исследования санитарно-гигиенической ситуации на ряде полигонов Пермского края свидетельствуют о необходимости создания системы санитарно-гигиенического мониторинга полигонов ТБО и разработки инженерных, организационных и профилактических мероприятий, направленных на обеспечение санитарно-гигиенической безопасности объектов, включающих управление качеством и количеством отходов, поступающих на захоронение, и потоками эмиссий (дегазация тела полигона, отведение и очистка ФВ).
Литература
1. Вайсман Я. И., Коротаев В. Н., Петров В. 10. Управление отходами. Захоронение твердых бытовых отходов: Учебное пособие. Перм. гос. тех. — Пермь, 2001.
2. Гигиенические требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых отходов. Сан-ПиН 2.1.722-98. - М„ 2001.
3. Гумарова Ж. Ж., Русаков Н. В. // Гиг. и сан. - 2006. - № 1. - С.
4. Санитарная очистка и уборка населенных мест: Справочник / Под ред. А. Н. Мирного. — М., 1990.
5. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнений. СанПиН 4630—88. — М., 1988.
Поступила 06.06.08
О О. А. МЕЛЬНИКОВА. 2010 УДК 614.484:615.281
О. А. Мельникова
ОЦЕНКА СОВРЕМЕННЫХ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩИХ СРЕДСТВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ РЕЗЕРВА НА СЛУЧАЙ ВСПЫШКИ ПТИЧЬЕГО ГРИППА
ГОУ ВПО Уральская государственная медицинская академия, ОГУЗ Территориальный центр медицины катастроф Свердловской области, Екатеринбург
Мельникова О. А. — канд. мед. наук, доц. каф. фармации (farm@cmk.utk.ru, newfarmacia@mail.ru)
В настоящее время рынок дезинфицирующих средств столь огромен, что сориентироваться в нем бывает сложно порой даже профессионалу. В настоящей статье предлагается методика оценки экономичности дезинфицирующих средств относительно поставленной задачи: ликвидации последствий птичьего гриппа. В результате работы определены дезинфицирующие средства, наиболее экономичные для хранения в резерве на случай вышеуказанного заболевания.
Ключевые слова: дезинфицирующие средства, профилактика, птичий грипп
О. A. Melnikova. - ASSESSMENT OF CURRENT DISINFECTANTS TO CREATE A RESERVE IN CASE OF AVIAN INFLUENZA OUTBREAK
As of now, the market of disinfectants is so huge that it is very difficult even for a professional to get his/her bearings in it. The present paper proposes a procedure for estimating the efficiency of disinfectants in reference to the set task - to eliminate the sequels of avian influenza. The disinfectants that are most efficient for storage as a reserve in case of the above infection have been determined.
Key words: disinfectants, prevention, avian influenza
