Реферат за темою випускної роботи

 

Вступ

 

Актуальність магістерської роботи

 

Видалення і знешкодження твердих побутових відходів (ТПВ) є однiєю з найважливіших проблем, що впливають на стан довкілля, i є найважливішим показником санітарного благополуччя населення та громадської гігієни. Незважаючи на це, в нашій країні проблемі утилізації відходів не приділяється належної уваги. Існуюча система поводження з відходами давно застаріла і потребує термiнового перегляду. Недотримання необхідних норм проектування полігонів, відсутність налагодженої системи моніторингу призвела до того, що існуючі полігони, а точніше звалища ТПВ являються значною екологічною небезпекою, яка діятиме ще десятки років[3].

Вибір теми і назви роботи обумовлений екологічними проблемами, пов'язаними з діяльністю Ларинського полігону побутових відходів, а також недостатньою вивченістю взаємозв'язку природних і техногенних чинників при формуванні забруднення компонентів геологічного середовища на полігоні і за його межами. Робота є актуальною у зв'язку з тим, що полігон розташований поблизу населенного пункту Ларино, та дачних поселень (зони відпочинку). Частина населення проживає в межах санітарної зони цього об'єкту. Наслідки діяльності полігону чинять негативний вплив умовам проживання населення, а екологічні проблеми вимагають термінового вирішення.

 

Зв'язок роботи з науковими програмами

 

Робота пов'язана з науково-дослідною роботою кафедри КК і ЕГ Н8-07 "Досліджень геологічних особливостей і будови зон екологічного ризику Донецької області і розробка методики їх прогнозування".

Мета і завдання дослідження

Мета роботи полягає у встановленні особливостей просторового розподілу забруднюючих речовин в компонентах довкілля, а також характер впливу на Ларинський полігон ТПВ природних і техногенних чинників і їх взаємодії.

Завдання дослідження :

1. Розрахувати статистичні показники геохімічних полів, визначити рівні фонових і аномальних значень.

2. Побудувати карти розповсюдження забруднюючих речовин, карти аномалій, які перевищують рівні ГДК.

3. Встановити природні і техногенні чинники що чинять вплив на формування ділянок забруднення, характер їх взаємозв'язку.

4. Розробити рекомендації для поліпшення екологічної ситуації на полігоні.

 

Наукова новизна

 

Найбільшу значущість і наукову новизну при рішенні поставленої задачі вiдiграє встановлення природних і техногенних чинників що впливають на забруднення природного середовища поблизу Ларинського полігону ТПВ.

За допомогою дистанційних методів досліджень виявленi системи розривних порушень, перетинаючих Ларинський полігон ТПВ[4]. Розривні порушення можуть бути зоною фільтрації забруднюючих речовин в глибинні горизонти. Ці дослідження раніше не проводилися, хоча не можна ігнорувати їх значущість.

Полютанти, потрапляючи в такі зони, можуть поширюватися на великі відстані і забруднювати великі площі. На полігоні досліджений склад підземних вод і грунтів. Виявленні аномалії забруднення зіставлені з положенням розривних порушень.

 

Практичне значення отриманих результатів

 

Практична цінність цієї роботи полягає в тому, що за результатами досліджень встановлено, що ділянки забруднення це результат взаємодії природних і техногенних чинників на Ларинському полігоні ТПВ.

Розроблені рекомендації для поліпшення екологічної ситуації на полігоні.

 

Розділ 1 Оцінка природнього середовища на ділянці

                     1.1 Ландшафтнi особливостi та геологічна будова

 

Відповідно до фізико-географічного районування Донбасу, територія розміщення полігону належить Кринсько-Нагольчанскому району, який охоплює схили Донецького кряжу у верхів'ях басейнів річок Кальмiуса і Мiуса (з притоками - р.р. Глечик і Нагольная).

У геологічній будові данної ділянки Донецько-Макіївського району беруть участь відкладення середнього карбону, майже всюди перекриті четвертинними відкладеннями і частково палеогеновими, головним чином, пісковиками, алевролiтами і вапняками. Вони оголюються по долинах річок, ярам і балкам.

В межах данної ділянки широко поширені розривні порушення, в більшості представлені надвигами, скидами відзначаються рідко, головним чином, в південно-східній частині, мають субширотне простягання і невеликі амплітуди зміщень.

Складний і досить різноманітний сучасний рельєф сформувався в тісному зв'язку з геологічною будовою. Тут вапняки і пісковики карбону (стійкіші проти процесів вивітрювання і розмиву) утворюють численні гривки, куполи, "могили", кряжі. Поверхня району сильно порізана густою мережею річкових долин, глибоких ярів і балок.

  Грунти району різноманітні і мозаїчні. У тій його частині, де місцями зберігся лесовий покрив, залягають звичайні средньогумуснi чорноземи, на більшій частині території - чорноземи звичайні малогумусні. У заплавах річок поширені чорноземно-лугові грунти. На продуктах вивітрювання кам'яновугільних порід розвинені сильно гравіюватi чорноземи. Окремими плямами зустрічаються потужні чорноземи. На прилеглій до полігону території грунтово-рослинний шар порушений, верхній шар представлений гумусованими елювіально-делювіальними суглинками з дресвою і щебенем корінних порiд. Рослинність характерна для степової зони. На вододілах і пологих схилах поширені разнотравно-типчаково-ковилиннi степи. Ліси - байрачного типу, складаються переважно з дуба, ясеня, акації, клена, розташовані по ярах і балках. Дуже бідним рослинним покривом відрізняються вiдслонення корінних кам'янистих порід.

 

1.2                     Екологічна ситуація

 

Полігони твердих побутових відходів (ТПВ) є небезпечними джерелами забруднення довкілля. При цьому негативна дія здійснюється на усі її компоненти: атмосферне повітря, грунти, поверхневі і підземні води, рослинний і тваринний світ, населення прилеглих територій. Комплексність цієї дії проявляється також в тому, що забруднення носить складний характер, тобто в довкілля з боку полігонів ТПВ різними шляхами потрапляють макрокомпоненти і мікроелементи дуже широкого спектру. Перелік компонентів-забрудників при цьому постійно збільшується у зв'язку з розширенням споживчих можливостей населення і розвитком технологій. Розміри ореолів і інтенсивність забруднення в їх межах визначаються, передусім, технологією експлуатації полігону і ландшафтно-геохімічними умовами його розміщення[8].

Нормативна експлуатація полігону з дотриманням раціонального комплексу природоохоронних заходів здатна звести до мінімуму негативну дію на довкілля. Для досягнення цього при організації санітарного полігону розробляється комплекс природоохоронних заходів, виходячи з природних ландшафтно-геохімічних умов території розміщення полігону і технології його експлуатації[7].

 

Розділ 2 Методика досліджень

 

За результатами минулих лiтогеохiмiчних і гiдрохiмiчних зйомок лишився нез'ясованим вплив ландшафтних умов і геологічної будови на розподіли забруднюючих речовин на ділянці.

У зв'язку з цим вибрана наступна методика:

- Аналіз топографічних умов. Проаналізована правильність вибору майданчика під полігон. При проектуванні полігонів необхідно правильно вибрати ділянку. Оптимальне поєднання усіх необхідних критеріїв ділянки забезпечує, значною мірою, захист довкілля від шкідливої дії. Важливим критерієм є оцінка топографії потенційної ділянки і прилеглої території. Геологічні критерії вибору потенційної ділянки будівництва передбачають неприпустимість розташування полігону в сейсмоактивних, розломних зонах, зонах схильних до зсувiв, зміщень, розташованим над шахтами, котлованами і протоками. Важливим геологічним критерієм, який слід також враховувати при виборі ділянки під полігон, є наявність так званих зон еколого-геологiчного ризику. Зони еколого-геологiчного ризику тектонічної природи є ділянками тектонічної нестабільності, пов'язаними з активними розломними зонами. Вони виявляються в рельєфі сучасної поверхні Землі у вигляді лінійних елементів ландшафту. Небезпека цих зон, обумовлена їх високою проникністю. Тектонічна активність цих зон сприяє вертикальній міграції речовини з надр з утворенням гiдрогеологiчних, геотермічних і геохімічних аномалій в корінних породах і грунтах (мал. 1).

 Малюнок 1 - Фiльтрацiя забруднюючих речовин по розломах (Анiмацiя: об'єм - 249 КБ; кiлькiсть кадрiв - 9; затримка мiж кадрами - 100 мс; кiлькiсть повторiв - 6.)

 

 - Проведено польове рекогносцирування ділянки зі встановленням місць фільтрації токсичних речовин і скидання їх в річку Кальмiус.

 - Проведений аналіз космоснiмков (дистанційні методи дослідження). Визначення активних тектонічних порушень базується на знаходженні лінійних структурних елементів ландшафту, їх взаємозв'язки з геологічними порушеннями, карстом, суфозiйними джерелами, водними об'єктами. Виявлені передбачувані розломнi зони, які є зоною фільтрації[2]. При виділенні цих зон використовувався метод виділення розломів на космознiмках (наявність випрямлених ділянок річок, лінійних уступів рельєфу, лінійно розташованих водних об'єктів, паралельні вигини річок і балок).

- Пройдені геологічні маршрути з вивченням вiдслонень гірських порід і встановленням ознак розломних зон.

- Виконана обробка данних геохімічних досліджень на основі математичної статистики, їх інтерпретація і побудова спеціалізованих карт.

 

Розділ 3 Отримані власні результати

 

Виконаний аналіз космознiмкiв з видiленням лiнiаментiв та зон екологiчного ризику тектонiчної природи. Встановлена наявність розривного порушення (широтного простягання), що січе полігон. Ділянка близька до зони Кальмiуського розлому, який припускає наявність дрібних оперяючих розривних структур, північно-східного орієнтування. Зроблено польове завірення результатів дешифрування. Пройдені геологічні маршрути з вивченням деформацій гірських порід пов'язаних з цими зонами. Плануються детальні дослідження структур тріщин.

Для оцінки екологічної небезпеки об'єкту було детально проаналізовано місце розташування Ларинського полігону ТПВ. Виявлено, що при виборі ділянки під полігон не керувалися інструкціями з проектування, будівництва і експлуатації полігонів твердих побутових відходів[5]. Ділянка розташування Ларинського полігону не відповідає цьому критерію. Нині кар'єр, що заповнюється відходами, має вигляд природної балки з тимчасовим водним потоком по тальвегу, існуючим під час сніготанення і зливових дощів. Він знаходиться на правому високому схилі долини річки Кальмiус, що протікає на відстані 250м від меж полігону. Рельєф ділянки має техногенний характер (місцями спланований, покритий насипом). Відмітки поверхні коливаються - від 102м (у заплаві р. Кальмiус) до 173м (у районі верхньої частини звалища). Полігон орієнтований паралельно долині річки. Звалище знаходиться на вододілі 2-го порядку між р. Кальмiус і балкою № 13.

Небажаним є розміщення полігонів в кар'єрах або місцях видобутку корисних копалин, унаслідок відсутності необхідного глиняного шару і недотримання гiдрогеологiчних умов. Невідповідність цьому критерію досліджуваної ділянки очевидно - полігон знаходиться в колишньому кар'єрі.

Після аналізу усіх даних встановлено, що при виборі майданчика складування відходів не були дотримані розміри рекомендованої санітарно-захисної зони (СЗЗ), яка відповідно до нормативних документів повинна складати мінімум 500м[6].

Згідно з параметрами сучасного полігону ділянка складування відходів повинна вибиратися з урахуванням забезпечення безпеки водних ресурсів. Нині фільтрат вільно потрапляє в річку Кальмiус, що неприпустимо для водойми питного призначення. Важливим аспектом на цьому етапі дослідження є розробка заходів захисту поверхневих вод і організації системи моніторингу на полігоні[10].

Проведена статистична обробка геохiмiчних даних. В результаті досліджень у водному середовищі встановлено 2 асоціації речовин : 1) SO4 - Zn - Na - Cl - NO3; 2) Co - Ni. У грунтах виявлені інші асоціації забруднюючих елементів : Ni - Mn; Pb - As.

Встановлено, що по сумарному показнику (Zc) грунти досліджуваної території мають переважно допустиму міру забруднення (Zc до 16,0), в деяких пробах встановлені помірно-небезпечнi (Zc від 16,0 до 32,0) і високо-небезпечнi (Zc від 32,0 до 128,0) міри забруднення. Найбільш широкий ореол помірного забруднення тягнеться в північно-західному напрямі до долин б. Тринадцята і р. Кальмiус. Причому грунти долини річки в цьому місці, включаючи донні відклади, де розташований житловий сектор пос. Ларино, мають високо-небезпечну міру забруднення. Високий рівень сумарного забруднення обумовлений аномальними концентраціями свинцю, меркурію, кадмію, кобальту, ванадію і арсену. Найбільш контрастні і інтенсивні аномалії у зв'язку з полігоном встановлені для свинцю, меркурiю, арсену і кадмію, якi перевищують. Забруднення грунтiв охоплює північ, північний схід від майданчика складування, захоплює частину схилу вододілу, частину долини р. Кальмiус і розташованого тут житлового сектора. Для арсену і для кадмію можливе розширення ореолу забруднення на схід, на лівий берег р. Кальмiус, де також розташований житловий сектор сел. Ларино.

Зона впливу полігону на підземні води визначається напрямом руху потоку підземних вод і обмежується елементами гідрографічної мережі території: б. Четвертна до заходу, північного заходу від полігону; б. Тринадцята на північ і р. Кальмiус до північного сходу і сходу від нього. В межах встановленої зони впливу сформований ореол заміщення природних вод, усередині якого макро- і мікрокомпоненти розподілені цілком закономірно по відношенню до джерела забруднення[1].

Основними компонентами, якi привносять забруднення: хлориди, сульфати, марганець, залізо, натрій, свинець і кадмій.

Інтенсивно забруднені води мають високий рівень мінералізації і жорсткості. Планується отримання наступних результатів :

- Детальне дослідження геології ділянки з виміром елементів залягання і реконструкцією полiв деформації, які допоможуть визначити умови фільтрації.

- Планується проведення бiльш детального аналізу космознiмкiв і вибір проектних профілів для робіт по СГДК-А. Це дозволить встановити зв'язок аномалій токсичних елементів з розривними структурами.

 

 Роздiл 4 Рекомендацiї з полiпшення ситуацiї

 

Для зменшення негативної дії полігону на довкілля пропонуються наступні заходи.

- Створення протифільтраційного екрану[9]. Основне функціональне призначення екрану - протифільтраційний захист основи полігону.

- Створення штучного бар'єру, що перешкоджає проникненню фільтрату в породи зони аерації і грунтові води, особливо в зонах впливу розривних порушень. В цілях забезпечення екологічної безпеки бар'єр повинен включати протифільтраційні і дренажні елементи, що дозволяють зібрати і відвести фільтрат. В ролі протифільтраційного екрану можуть виступати природні геохімічні та штучні бар'єри, що виконуються у вигляді глиняного замку або екрану.

- Проблема збору фільтрату вирішується через відведення його по дну котловану в ізольовані водоприймальні ємності, розташовані за межами насипу відходів (майданчика складування). З цих ємностей передбачається періодичне відкачування фільтрату і вивезення його на найближчі очисні споруди.

- Пропонується система екологічного моніторингу для здійснення контролю: за якісним і кількісним складом відходів, що поступають на полігон; технічним станом інженерних споруд; за зміною складу поверхневих, підземних вод і атмосферного повітря; грунтовим і рослинним покровами; шумовим забрудненням.

- Для захисту сформованих грунтових поверхонь від вітрової і водної ерозії пропонується проводити їх озеленення. По схилах і бермах слід розмістити захисні деревно-чагарникові насадження, та виконати посів багаторічних трав.

Верхня основа полігону може бути улаштована залежно від мети майбутнього використання.

 

Висновки

 

В процесі досліджень виділені природні і техногенні чинники, що впливають на забруднення довкілля в районі Ларинського полігону ТПВ. Природні чинники визначаються кліматичними і ландшафтно-геохімічними умовами. Основними кліматичними чинниками є переважаючий напрям і швидкість вітру, кількість і періодичність атмосферних опадів, температура повітря. Ці чинники впливають на міграційні властивості забруднюючих речовин в атмосферному повітрі, та поверхневих водах. Ландшафтно-геохімічні умови впливають на міграцію, локалізацію і наступний перерозподіл речовин в основних типах ландшафтів території. Перерахуємо ці основні чинники: характер рельєфу (вододіл, крутий або пологий схил, річкова долина, балочне пониження та ін.); геолого-структурні умови[4] (в основному літологія і склад порід приповерхневої частини підгрунття розрізу); глибина залягання пiдземних вод (особливо на ділянках підтоплення, заболочування).

Встановлені ознаки розривних порушень, які можуть впливати на вертикальну міграцію з надр з утворенням гiдрогеологiчних, геотермічних, геохімічних аномалій в корінних породах і навпаки на просочування забрудників в глибинні горизонти і поширення їх з підземними водами на великі відстані. Передбачається зв'язок аномального поширення елементів із зонами розломів. Для уточнення впливу розломних зон будуть проведені бiльш детальні дослідження.

 

Лiтература

  1. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия/ В.А. Алексеенко. – М.: Логос, 2000. – 627с.
  2. Алехин В. И. (ДонНТУ) Разломы земной коры как зоны экологического риска. Сборник "Проблемы экологии".
  3. Волкова Т.П. Критерии оценки экологической опастности полигонов бытовых отходов / Т.П. Волкова, Е.А. Спица, О.С. Карнаух – Донецк: ДонНТУ, 2006.-160с.
  4. Готынян В.С., Аристов М.В., Титаренко О.В., Геодинамические исследования в центральном донбассе на основе аэрокосмической информации: [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.pryroda.gov.ua/ua/index.php?newsid=899
  5. ДБН В.2.4-2-2005. Проектирование. Полигоны ТБО. Основные положения проектирования. - К.: ГОССТРОЙ Украины, 2005. - 32с.
  6. Енин В.И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления/ В.И. Енин - М.: Колос, 2000.-232с.
  7. Краснянский М.Е. Утилизация и рекуперация отходов/ М.Е. Краснянский - Донецк: ООО "Лебедь".-122 с.
  8. Перельман А.И. Геохимия ландшафта/ А.И. Перельман - М.: Высшая школа, 1975.-527с.
  9. Сапожникова В.А. Экологически безопасное обращение с отходами на предприятии: [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.etilamin.ru/items/468
  10. Спица Е.А. Комплексная оценка влияния полигонов ТБО: [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.masters.donntu.ru/2006/ggeo/spitsa/diss/index.htm

Примітка

При написанні даного автореферату кваліфікаційна робота магістра ще не завершена. Дата остаточного завершення роботи: 1 грудня 2010 р. Повний текст роботи та матеріали за темою роботи можуть бути отримані у автора або його наукового керівника після зазначеної дати.


ДонНТУ > Портал магiстрiв ДонНТУ > Бiографiя