Тема 12. Теоретические основы защиты почвы

Теоретические основы защиты почвы включают в том числе

· вопросы перемещения загрязнений в почве для регионов с различными климатическими характеристиками, в частности, различной влажности

· модель распространения загрязнений в почве

· расчеты распространения загрязнений в почве

· теоретические основы построения полигонов захоронения отходов

Одним из мощнейших факторов загрязнения почвы являются свалки. Последствиями являются вымывание токсичных компонентов отходов и проникновение их в грунтовые воды. Предупредительные меры организации свалок:

1. Выбор площадок размещения захоронения отходов с точки зрения охраны среды.

2. Учет факторов безопасности и охраны среды при проектировании, сооружении и эксплуатации площадок.

3. Заключение опасных отходов в капсулы.

4. Предотвращение пожаров, утечек, взрывов и загрязнения сред в районе свалок.

5. Обеспечение постоянного обслуживания закрытых свалок.

Перед организацией полигона следует определить состав отходов, так как он влияет на объем инженерных мероприятий при создании упорядоченного захоронения.
Существуют два основных типа захоронения: наземное и подземное. Подземные захоронения — шахты, пустоты, скважины, старые нефтяные поля и другие выработки — используются в основном для размещения опасных и радиоактивных отходов. Наземные захоронения различных видов (рис. 14) используют для размещения бытового и строительного мусора, а также промышленных отходов с точно учтенным небольшим содержанием токсичных компонентов.

Захоронения отвального типа имеют преимущества: - основание захоронения расположено на земной поверхности; - имеется хорошая возможность контроля за уплотнением размещаемого материала и состоянием дренажных систем; отвод вод происходит без использования насосов;.

Рис. 14. Виды захоронений отходов

а — отвальный тип захоронения; б — захоронение на склонах; в - захоронение в котлованах; г — захоронение в подземном бункере; 1 — отходы; 2 — гидроизоляция; 3 — бетон

Недостатки захоронений отвального типа: сложность оценки устойчивости откосов; высокие сдвиговые напряжения на основании откосов; необходимость использования специальных строительных конструкций для повышения устойчивости захоронения; эстетическая нагрузка на ландшафт. Захоронения на склонах в отличие от рассмотренных захоронений отвального типа требуют дополнительной защиты тела захоронения от сползания и от смыва водой, стекающей по склону.
Захоронение в котлованах в меньшей степени влияет на ландшафт и не создает опасности, связанной с устойчивостью. Однако оно требует отвода вод с помощью насосов, так как основание расположено ниже поверхности земли. Такое захоронение создает дополнительные трудности для гидроизоляции боковых склонов и основания захоронения отходов, а также требует постоянного контроля за дренажными системами.
Захоронения в подземных бункерах по всем параметрам более удобны и экологически чисты, однако из-за больших капитальных затрат на их сооружение они могут использоваться только для удаления небольших количеств отходов. Подземное захоронение широко используется для изоляции радиоактивных отходов, так как позволяет при определенных условиях обеспечить радиоэкологическую безопасность на весь требуемый период и является наиболее экономически эффективным способом обращения с ними. Укладка отходов на полигоне должна осуществляться слоями толщиной не более 2 м при обязательном уплотнении, обеспечивающем наибольшую компактность и отсутствие пустот, что особенно важно при захоронении крупногабаритных отходов.
Уплотнение отходов при захоронении необходимо не только для максимального использования свободного пространства, но и для уменьшения последующего оседания тела захоронения. Кроме того, рыхлое тело захоронения, имеющее плотность ниже 0,6 т/м усложняет контроль за фильтратом, так как в теле неизбежно возникает множество каналов, затрудняющих его сбор и удаление.
Однако иногда, прежде всего по экономическим соображениям, заполнение хранилища производят посекционно. Основными причинами секционного заполнения являются необходимость разделения различных типов отходов в пределах одного полигона, а также стремление к уменьшению площадей, на которых образуется фильтрат.
При оценке устойчивости тела захоронения следует различать внешнюю и внутреннюю устойчивость. Под внутренней устойчивостью понимают состояние самого тела захоронения (устойчивость бортов, устойчивость к вспучиванию); под внешней устойчивостью понимают устойчивость основания захоронения (оседание, раздавливание). Недостаточная устойчивость может повредить дренажную систему. Объектами контроля на полигонах являются воздух и биогаз, грунтовые воды и фильтрат, почва и тело захоронения. Объем мониторинга зависит от вида отходов и устройства полигона.

Требования к полигонам: предотвращение воздействия на качество грунтовых и поверхностных вод, на качество воздушной среды; предотвращения негативного влияния, связанного с миграцией загрязнителей в подземное пространство. В соответствии с этими требованиями необходимо обеспечить: непроницаемые покрытия грунта и отходов, системы контроля за утечками, обеспечение обслуживания и контроля свалки после закрытия, и другие целесообразные меры.

Основные элементы безопасной свалки: слой поверхностного грунта с растительностью; система дренажа по краям свалки; легко проницаемый слой песка или гравия; изолирующий слой из глины или пластика; отходы в отсеках; мелкий грунт как основа для изолирующего слова; вентиляционная система для удаления метана и двуокиси углерода; дренажный слой для отвода жидкости; нижний изолирующий слой для предотвращения просачивания загрязнителей в грунтовые воды.

Список литературы.

1. Еремкин А.И., Квашнин И.М., Юнкеров Ю.И. Нормирование выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.: учебное пособие – М., изд АСВ, 2000 – 176 с.

2. Гигиенические нормативы «Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест»(ГН2.1.6.1338-03), с Дополнениями №1 (ГН 2с.1.6.1765-03), Дополнениями и изменениями №2(ГН 2.1.6.1983-05). Введены в действие Постановлениями Главного санитарного врача Российской Федерации от 30.05.2003 г. №116, от 17.10.2003 №151, от 03.11.2005 г. №24 (зарегистрированы Минюстом России 09.06.2003 г. рег. №4663; 21.10.2003 г. рег. №5187; 02.12.2005 г. рег. №7225)

3. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишков В.Н.. Инженерная экология , общий курс в 2-х томах. Под общей ред. М.И. Мазура. - М.: Высшая школа, 1996. – т.2, 678 с.

4. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий (ОНД-86). Постановление Госкомгидромета СССР от 04.08.1986 г. №192.

5. СН 245-71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий.

6. Ужов В.И., Вальдберг А.Ю., Мягков Б.И., Решидов И.К. Очистка промышленных газов от пыли. –М.: Химия, 1981 – 302 с.

7. Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» (с изм. На 31.12.2005) от 04.05.1999 г. №96-ФЗ

8. Федеральный закон «Об охране окружающей природной среды» от 10.01.2002г. №7 –ФЗ (с изменениями на 18 декабря 2006 г.)

9. Худошина М.Ю. Экология. Лабораторный практикум УМУ ГОУ МГТУ «СТАНКИН», 2005. Электронная версия.