ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ Эколого-геологические условия полигонов твердых бытовых отходов Среднего Урала

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Министерство образования и молодёжной политики Свердловской области

____________________________________________________

МАОУ________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

Эколого-геологические условия полигонов твердых бытовых отходов Среднего Урала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пгт.Белоярский, 2024 год

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.Введение…………………………………………………………………...1

2. Эколого-геологические условия полигонов твердых бытовых отходов Среднего Урала……………………………………………………………...2

3. Заключение………………………………………………………………..8

4. Библиография……………………………………………………………..9

5. Приложение………………………………………………………………10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. Проблема твердых отходов появилась вместе с человеком, и одновременно с этим решались вопросы их утилизации. На Крите за 3000 лет до н.э. твердые отходы помещались в ямы и послойно укрывались землей; у римлян свалки формировались вокруг городов и деревень; где Указ 1407 г. обязывал лондонцев сохранять накопившийся у них мусор в доме до прихода мусорщика; в конце XVlll века перед помещением отходов на свалку в Эдинбурге (Шотландия) производилась их ручная сортировка и часть повторно использовалась или продавалась; к концу XlX века относятся и первые наблюдения за составом мусора.

В последние годы проблеме обращения с отходами уделяется большое внимание.

Сегодня проблема утилизации твердых отходов в полной мере не решена ни в одной из стран мира, и в условиях урбанизации она остается на повестке дня XXl века. Как отмечал В.И. Вернадский, ни один биологический вид не может выжить в созданных им отходах. Отходы необходимо включать в природный цикл, удалять и использовать.

В то же время существуют конструктивные решения проблемы размещения бытовых отходов, если рассматривать захоронение как один из способов утилизации отходов - «техноприродный завод по переработке отходов». Предпосылками этого на Среднем Урале являются:

- наличие большого количества нарушенных горными работами земель;

- значительные площади вокруг добывающих и перерабатывающих комплексов, занятые отвалами вскрышных пород, шламо- и хвостохранилищами;

- незначительная численность населения большинства городов Среднего Урала;

- благоприятные по влагообеспеченности климатические условия региона;

- существование в регионе участков, геологическое строение которых позволяет снизить воздействие полигонов на компоненты геологической среды, а наличие грунтов для санитарной подсыпки – на состояние окружающей среды;

- большой ресурсный потенциал полигонов бытовых отходов на Среднем Урале позволяет выполнять рециркуляцию размещения отходов.

Основная идея работы - полигоны с течением времени становятся частью геологической среды и как следствие функционируют по законам развития геологического пространства в ограниченном масштабе времени под действием множества природных процессов, учесть влияние которых одновременно при выборе способов утилизации затруднительно. Поэтому захоронение бытовых отходов следует рассматривать как процесс утилизации, для которого необходимо введение элементов управления.

Объектами исследований в данной работе послужили полигоны твердых бытовых отходов Среднего Урала.

Цель исследований – разработка условий размещения полигонов бытовых отходов и защиты от загрязнения окружающей среды.

Задачи исследований:

1) изучение особенностей захоронения бытовых отходов в горнодобывающих регионах;

2) классификация объектов размещения бытовых отходов;

 3) выявление оптимальных условий размещения полигонов бытовых отходов;

Методы исследований. В процессе выполнения исследований применялись теоретические обобщения, методы, изучение свойств грунтов.

 

 

 

2.  Эколого-геологические условия полигонов твердых бытовых отходов Среднего Урала

Уральский регион – это горнодобывающий и горноперерабатывающий регион, который насчитывает более чем 300-летнюю историю добычи и переработки полезных ископаемых. Крупные населенные пункты на Среднем Урале развивались вблизи осваиваемых месторождений. Число жителей в них редко превышает 50000 – 150000 человек (кроме городов Екатеринбурга и Нижнего Тагила). Средние полигоны формируются в городах и районных центрах с населением более 50000 человек, мелкие - в остальных населенных пунктах. В области преобладают средние и мелкие по размерам полигоны твёрдых бытовых отходов(далее-ТБО). Крупные полигоны сформировались в городаъ  Екатеринбурге и Нижнем Тагиле.(рис.1 Приложение)

Факторы, влияющие на условия размещения ТБО на Среднем Урале:

-численность населенных пунктов, их местоположение в регионе,

-наличие земельных ресурсов,

-история развития региона,

-характер промышленного освоения региона.

Большинство свалок (полигонов) ТБО здесь расположены в бывших карьерах, зонах сдвижения горных пород, на отвалах, шламохранилищах, т.е. их местоположение связано с «горнодобывающими элементами рельефа». Доля полигонов ТБО относительно площадей хранилищ отходов мала - менее 10 %.

Наличие нарушенных земель позволяет рассматривать процесс захоронения отходов на Среднем Урале как основной процесс их утилизации.

Суммарная площадь официально учтенных полигонов ТБО на Среднем Урале составила 1248,2 га. Строительство крупных мусороперерабатывающих заводов здесь экономически не выгодно, рациональнее использовать существующие заводы для переработки вторичного сырья.

В настоящее время существует значительное количество способов переработки ТБО: предварительная сортировка, санитарная земляная засыпка, выщелачивание, сжигание, биотермическое компостирование, низкотемпературный и высокотемпературный пиролиз. Все эти способы не совершенны, так как после каждого из них остаются отходы, причем токсичность и опасность их выше, чем у перерабатываемых отходов. Процесс сортировки сопровождает любую технологическую схему переработки и позволяет подвернуть переработке от 30 до 40 % отходов. Это относится и к отходам Свердловской области, морфологический состав которых сходен составу отходов в России и мире. В сезонном и среднегодовом разрезе в составе твердых бытовых отходов преобладают пищевые отходы (35 %), бумага (21 %), стекло (12 %), полимерные материалы (10 %), пластиковые баллоны (7 %), металлолом (5 %), т.е. в основном те исходные составляющие отходов, которые должны попадать во вторичную переработку путем сортировки отходов до их захоронения (рис.2).

Крупными недостатками процесса захоронения, по мнению многих авторов, являются необходимость значительных площадей земли, землеройной техники и грунта для изолирующих слоев. В горнодобывающих регионах Урала, где имеются нарушенные горными работами и местами размещения отходов добычи земли, а также минеральные нетоксичные отходы, которые можно использовать в качестве изолирующего грунта, последний недостаток не актуален. В качестве изолирующих грунтов полигонов ТБО на Среднем Урале используются отходы процесса обогащения руд.

По составу складируемых отходов полигоны подразделяются на принимающие:

- собственно твердые бытовые отходы;

-твердые бытовые и промышленные отходы (доля промышленных отходов менее 30 %);

-твердые промышленные и бытовые отходы (доля промышленных отходов более 30 %);

-твердые и жидкие бытовые отходы (соотношения не регламентируются);

-полигоны с несанкционированным поступлением отходов, когда не ясны их состав, токсичность, радиоактивность.

Основными природными факторами, определяющими масштабы загрязнения от полигонов ТБО, являются климат, рельеф, густота речной сети. Физико-географические условия Среднего Урала создают благоприятные предпосылки для разложения отходов.

Воздействие полигонов ТБО на окружающую среду проявляется в загрязнении атмосферного воздуха, почв, подземных и поверхностных вод, в изменении природных ландшафтов.

При разложении отходов происходит загрязнение почв вблизи полигонов .

Анализа изученного мною материала показал, что мониторинг окружающей среды нужно  выполнять на средних и крупных полигонах Среднего Урала, на мелких полигонах для прогнозов загрязнения окружающей среды достаточно использовать их сравнение, основанное на классификации полигонов. Мониторинг должен начинаться с проектирования полигонов и заканчивается после ликвидации или рекультивации полигонов для оценки восстановления компонентов окружающей среды и возможности использования нарушенных земель в дальнейшем, почв, подземных и поверхностных вод, в изменении природных ландшафтов.

Мне удалось в процессе исследования выяснить :

1. Процесс захоронения твердых бытовых отходов на полигонах в природных, экологических и экономических условиях Среднего Урала является важным в деятельности по обращению с отходами.

2. На основе изучения процессов захоронения твердых бытовых и промышленных отходов Свердловской области понять состав складируемых отходов, способов накопления и условий размещения на Среднем Урале.

3. Геологическое строение Свердловской области, условия и требования к размещению полигонов ТБО позволяют разделить территории по благоприятности для осуществления процесса захоронения отходов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

Хотелось бы  создать модель «полигон ТБО – окружающая среда». Система «полигон ТБО - окружающая среда» - это единая природно-техническая система, свойства которой обусловлены процессами, протекающими в атмосфере вблизи полигона, внутри полигона, в поверхностных водах вблизи полигона, в породах и почвах основания полигона, в подземных водах в зоне полигона. Но для этого надо продолжить работу над проектом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гуман О.М. Экологический мониторинг на полигонах твердых бытовых и промышленных отходов / Гуман О.М. //Записки Горного института. - № 153. Проблемы современной инженерной геологии. – Санкт-Петербург, 2003. – С. 58-60.

2.Грязнов О.Н. Управление процессом захоронения твердых бытовых и промышленных отходов в геологических структурах Среднего Урала /Грязнов О.Н., Гуман О.М., Долинина И.А. // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. – 2006. - № 5. – С. 446-458.

3.     Гуман О.М. Мониторинг окружающей среды при проектировании, эксплуатации и рекультивации полигонов по захоронению бытовых отходов/ Гуман О.М., Нечаева Н.Н. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Специальный выпуск «III Всероссийская научно-практическая конференция «Процессы, технологии, оборудование и опыт переработки отходов и вторичного сырья». – Самара: Изд-во Самарского научного центра РАН, 2008. – С. 29-34.

4.     Гуман О.М. Полигоны твердых бытовых и промышленных отходов Свердловской области. - Екатеринбург: «Полиграфист»,2008.-176с.

  5.     Грязнов О.Н. Классификация полигонов твердых бытовых и промышленных отходов Свердловской области / Грязнов О.Н., Гуман О.М., Панин Н.Н. // Экологические проблемы промышленных регионов. – Екатеринбург: Правительство Свердловской области, 1999. – С. 169-170.

 

 

 

 

 

 

 

Приложение1

 

Рис. 1. Местоположение полигонов ТБО на Среднем Урале.( Гуман О.М. Экологический мониторинг на полигонах твердых бытовых и промышленных отходов )

 

 

Приложение 2

Рис. 2. Среднегодовой морфологический состав твердых бытовых отходов Свердловской области (Гуман О.М. Экологический мониторинг на полигонах твердых бытовых и промышленных отходов /)

 

Скачано с www.znanio.ru