ВВЕДЕНИЕ
Актуалъностъ работьi. У современного индустриалъного общества существует множество проблем. Это проблемьi как политического, так и социалъно-экономического характера. Одной из проблем, связанньiх с ур-банизацией территорий, является проблема твердьiх бьiтовьiх отходов (ТБО). Всевозрастающее внимание этой проблеме уделяется по причинам увеличения количества образующихся бьiтовьiх отходов и усложнения их компонентного состава.
ТБО существенно различаются по составу и свойствам в зависимо-сти от уровня жизни населения, местоположения региона и ряда других факторов. Из-за существенньiх различий в составе и свойствах ТБО их трудно классифицироватъ и вьiработатъ общий подход к решению данной проблемьi. Несмотря на наличие технологий по переработке и обезврежи-ванию бьiтовьiх отходов до сих пор не найдено оптималъного как с эколо-гической, так и с экономической точки зрения метода решения этой про-блемьi. У каждого существующего в настоящее время, способа решения проблемьi ТБО естъ как свои положителъньiе стороньi, так и недостатки.
Наиболъшее распространение в России получило захоронение (депо-нирование) твердьiх бьiтовьiх отходов. Болъшую частъ мест захоронения в России составляют свалки. По сравнению с организованньiми местами за-хоронения (полигонами) свалки представляют болъшую опасностъ с эко-логической и санитарно-эпидемиологической точек зрения, так как меро-приятия, направленньiе на снижение негативного влияния на окружающую природную среду на территории свалок не осуществляются.
Места захоронения ТБО являются мощньiми источниками загрязне-ния атмосферьi, т.к. в резулътате сложньiх биохимических процессов, про-исходящих в массе отходов, с поверхности мест складирования ТБО вьiде-ляется биогаз, состоящий в основном из метана и углекислого газа. Биогаз вьiделяется в значителъньiх количествах (толъко в России по приблизи-телъньiм подсчетам ежегодно вьiделяется до 400 млн. м3 биогаза в год), что позволяет отнести места складирования бьiтовьiх отходов к числу антропо-генньiх источников поступления парниковьiх газов в атмосферу. Компо-нентньiй состав биогаза в основном определяется составом ТБО, а также возрастом места захоронения.
Еще одним источником эмиссии в атмосферу загрязняющих веществ являются пожарьi на территории мест захоронения ТБО. Пожарьi могут происходитъ стихийно при разогреве мусорной массьi, причем объектами горения могут бьiтъ не толъко отходьi, но и биогаз. Опасностъ горения ТБО связана с вьiделением в атмосферу загрязняющих веществ, частъ из кото-рьiх являются вьiсокотоксичньiми.
Необходимостъ уменъшения негативного влияния мест захоронения ТБО на окружающую природную среду определяет актуалъностъ настоя-щей работьi.
Целъю работьi являлосъ установление новьiх и уточнение сущест-вующих закономерностей эмиссии газовьiх и жидких компонентов в мес-тах захоронения ТБО для прогнозирования и снижения негативного влия-ния свалок и полигонов твердьiх бьiтовьiх отходов на окружающую при-родную среду.
Идея работьi заключается в том, что предотвращение негативного влияния мест захоронения ТБО осуществляется за счет экологически обоснованного вьiбора территорий для организации полигонов на основе разработанной прогнозной математической модели, а снижению негатив-ного влияния (сокращению эмиссии в атмосферу биогаза и уменъшению вероятности возникновения пожаров) способствует предлагаемая принци-пиалъная технологическая схема принудителъной аэрации ТБО.
Основньiе научньiе положения, защищаемьiе автором:
процессьi биохимической деградации компонентов бьiтовьiх отхо-дов, протекающие в анаэробньiх условиях, сопровождаются образованием в значителъньiх количествах биогаза, основньiм компонентов которого яв-ляется метан, что обусловливает увеличение вероятности пожаров на тер-ритории мест захоронения ТБО;
в резулътате горения компонентов ТБО возможна эмиссия в атмо-сферу целого ряда загрязняющих веществ, включая вьiсокотоксичньiе ксе-нобиотики - диоксиньi и диоксиноподобньiе соединения, способньiе ока-затъ существенное негативное влияние на окружающую природную среду;
моделирование процесса вертикалъной миграции загрязняющих ве-ществ, образующихся в резулътате сложньiх процессов, протекающих в массе отходов, позволяет уже на стадии проектирования полигонов ТБО прогнозироватъ возможностъ загрязнения подземньiх вод и вьiбратъ опти-малъное с экологической точки зрения место для их организации;
перевод биохимических процессов, протекающих в массе отходов, в аэробньiе условия за счет принудителъной аэрации способствует сущест-венному снижению образования и эмиссии биогаза, а также уменъшению вероятности возникновения пожаров на территории мест захоронения ТБО.
Новизна основньiх научньiх и практических резулътатов заклю-чается в следующем:
эксперименталъно установлено, что пожарьi, имеющие место на тер-ритории полигонов и свалок ТБО, сопровождаются эмиссией вьiсокоток-сичньiх ксенобиотиков - полихлорированньiх дибензодиоксинов и поли-хлорированньiх дибензофуранов, которьiе за счет атмосферного массопе-реноса (влияние которого прослеживается на расстоянии до 0,5 км) и ми-грации с поверхностньiм стоком попадают в поверхностньiе и подземньiе водьi, а также аккумулируются в донньiх отложениях и грунтах;
разработана математическая моделъ вертикалъной миграции загряз-няющих веществ из тела места захоронения ТБО в подземньiе водьi, отли-чающаяся тем, что в ней учитьiвается сорбция загрязняющего вещества породами;
на основе разработанной математической модели полученьi аналити-ческая зависимостъ и программньiй продукт, позволяющие прогнозироватъ возможностъ загрязнения подземньiх вод;
разработана принципиалъная технологическая схема принудителъ-ной аэрации ТБО, позволяющая существенно сократитъ эмиссию биогаза и уменъшитъ вероятностъ возникновения пожаров на территории мест захо-ронения ТБО, отличающаяся тем, что стабилизация массьi ТБО осуществ-ляется с учетом биохимических процессов, протекающих в массе отходов.
Достоверностъ научньiх положений, вьiводов и рекомендаций подтверждается:
корректной постановкой задач исследований и квалифицированньiм применением классических методов физической и аналитической химии, математической физики, математической статистики и современньiх дос-тижений вьiчислителъной техники; достаточньiм объемом эксперимен-талъньiх исследований, необходимьiх для оценки и прогнозирования нега-тивного влияния мест захоронения ТБО на окружающую природную сре-ду, а также разработки мероприятий по его снижению.
| {module Статъи|none} |
