Анализ и оценка экологической опасности полигонов твердых бытовых отходов (ТБО) Московской области

Флювиогляциальные и озерно-ледниковые отложения времени наступания ледника развиты почти повсеместно в виде маломощных слоев выклинивания на севере и юго-востоке, и залегают под перекшинский мореной на глубине 10-15 м. Мощность отложений изменяется от 3 до 10 м.

Болотные отложения развиты ограниченно на северо-западе территории и приурочены к локальным понижениям в пойме ручья. Представлены суглинками иловатыми, зеленовато-голубоватыми, или заторфованными бурыми разностями. Мощность 1-2 м

Техногенные отложения представлены бытовыми и промышленными отходами полигона "Саларьево". Залегают в виде насыпи высотой 8-10 м (состояние на 1992 г.). Подстилаются отложениями московской свиты - моренными суглинками или флювиогляциальными и озерно-ледниковыми отложениями. Мощность отходов до 15 м.

В непосредственной близости от полигона территория носит ярко выраженный характер развития техногенных процессов, связанных с деятельностью полигона ТБО. В связи с тем, что на полигон постоянно сбрасываются бытовые и промышленные отходы, вблизи полигона отмечается техногенная эрозия почв: нарушен естественный природный рельеф и создан новый техногенный тип рельефа, нарушен почвенно-растительный слой.

Территория Саларьевского полигона ТБО тяготеет к южному крылу Московского артезианского бассейна. Подземные воды приурочены к отложениям четвертичной, меловой, юрской и каменноугольной системы, в составе которых выделяются следующие водоносные и водоупорные горизонты:

1) Водоносный современный техногенный горизонт

2) Водоносный современный аллювиально-болотный горизонт

3) Водоносный средне-четвертичный московский флювиогляциально-озерно-ледниковый горизонт времени отступания ледника

4) Слабоводоносный (относительно водоупорный) средне-четвертичный московский ледниковый горизонт

5) Водоносный средне-четвертичный московский флювиогляциально-озерно-ледниковый горизонт времени наступания ледника

6) Слабоводоносный (относительно водоупорный) нижнечетвертичный перекшинский ледниковый горизонт

7) Водоносный нижнечетвертичный перекшинский флювиогляциально-озерно-ледниковый горизонт

8) Водоносный нижнемеловой горизонт

9) Водоупорный верхне- и средне-юрский горизонт

10) Водоносный средне-каменноугольный каширско-подольский комплекс.

В пределах исследуемой территории развито заболачивание. Заболачивание отмечается на севере и западе изучаемой территории. Заболоченность связана с наличием мелких замкнутых впадин и слабыми фильтрационными свойствами подстилающих пород, представленных покровными и моренными суглинками.

3.2 Планировочные условия района размещения полигона ТБО

"Саларьево"

Полигон захоронения твердых бытовых и промышленных отходов "Саларьево" (ТБПО) расположен на территории Ленинского района Московской области между деревней Саларьево (Московский сельский округ) и Николо-Хованским кладбищем.

Полигон расположен к югу от д. Саларьево (минимальное расстояние от участка захоронения отходов - 330 м). В ближайших окрестностях полигона (в радиусе 2 км) расположены также пос. Мосрентген (в 1700 м к востоку), д. Дудкино и коллективные сады фабрики "Красный Октябрь" (в 2000 м к северо-востоку), д. Румянцеве (в 1700 м к северу) и д. Картмазово (1600 м к западу). В 200 м к юго-востоку от полигона (между полигоном и пос. Мосрентген) находится Николо-Хованское кладбище.

Полигон расположен к югу от автомагистрали МЗ (Киевское шоссе) на расстоянии 1,4 км и в 3 км к юго-западу от МКАД.

К полигону примыкают сельскохозяйственные угодья АОЗТ ПЗ "Коммунарка" и АОЗТ АК "Московский", специализирующийся на производстве картофеля и овощей.

Въезд на участок осуществляется со стороны Киевского шоссе по автодороге, проходящей всего в 20-30 м от деревни Саларьево, что является дополнительным источником загрязнения деревни.

В 8,5 км к западу от полигона находится аэропорт "Внуково".

В ближайших окрестностях участка памятники истории и культуры и особо охраняемые ландшафты отсутствуют.

Как мы видим, полигон размещен с нарушением официально нормированных планировочных ограничений. Для полигонов захоронения твердых бытовых и, приравненных к ним, промышленных отходов нормативами установлена 500-метровая санитарно-защитная зона до ближайших населенных пунктов [21]. Ближайшим к участку населенным пунктом является д. Саларьево. Деревня

Саларьево расположена в 30 м от участка захоронения отходов. Все прочие населенные пункты находятся вне 500-метровой санитарно-защитной зоны. Также в санитарно-защитную зону попадают сельскохозяйственные угодья, примыкающие к западной и южной сторонам полигона, что также противоречит санитарным нормам и правилам (СанПиН, 98).

Полигон не попадает в водоохранные зоны подземных водозаборов, разведанных для водоснабжения района, а также не попадает в водоохранные зоны рек и прочих водоемов. Подробное функциональное зонирование территории, прилегающей к полигону "Саларьево", отображено на рис. 3.4.

3.3 Загрязнение природных компонентов в районе расположения

полигона ТБО "Саларьево"

3.3.1 Загрязнение поверхностных и подземных вод

Для того, чтобы проанализировать степень загрязнения подземных и поверхностных вод фильтратом, необходимо рассмотреть геолого-гидрогеологических условия по их устойчивости к воздействиям полигонов ТБО. К критериям устойчивости относят:

1) строение и мощность зоны аэрации;

2) наличие регионального и местного водоупоров, характер, мощность их распространения;

3) наличие избыточного напора вод в питьевых водоносных горизонтах карбона;

4) наличие водоносных горизонтов мезокайнозойского возраста, залегающих выше горизонтов карбона.

Зона аэрации в районе полигона "Саларьево" мощностью до 2 м, представлена техногенными грунтами, суглинистыми песчаными породами.

Региональный и местные водоупорны также присутствуют. Отложения московской и перекшинской морен имеют повсеместное залегание, мощность юрских глин значительна - до 20-25 м. и выдержана на всей изучаемой площади. В толще мезо-кайнозойский отложений развиты семь грунтовых и слабо напорных водоносных горизонтов, в различной степени связанных между собой. Верхние водоносные горизонты - современный аллювиально-болотный и флювиогляциальный московский практически не защищены от загрязнения.

Нижележащие водоносные горизонт имеют достаточную защиту от загрязнения в виде толщ слабопроницаемых моренных суглинков московского и перекшинского возраста. Основной эксплуатационный водоносный комплекс района (каширско-подольский) на всей территории надежно защищен толщей водоупорных верхне-среднеюрских глин.

В пределах тела полигона образуются техногенные воды, которые представляют собой фильтрат, который в дальнейшем, в процессе инфильтрации, трансформируется в нижезалегающие водоносные горизонты или дренируется окружающими полигон дренажными канавами и прудами. Обводнена лишь нижняя часть техногенной толщи. Вокруг полигона вырыта дренажная канава для сброса фильтрата глубиной 1,0-1.2м.

Величина минерализации фильтрата изменяется от 2,3-4,3 до 8,0-10,7 г/л. Содержание ионов гидрокарбоната 1300-8130 мг/л, хлора - от 150-400 до 520-835 мг/л, аммония - доходит до 800-1000 мг/л, нитратов - от 24-37 до 215-350 мг/л. Питание горизонта осуществляется за счет атмосферных осадков.

В 1990-92 гг. была создана сеть режимных скважин (7 скважин) на различные водоносные горизонты и пунктов режимных наблюдений на поверхностные воды (7 ПРН). Режимные скважины, в основном, расположены по двум створам, запад-северо-западному, совпадающему с направлением движения загрязненного грунтового потока от полигона и северо-северо-восточному, в сторону д. Саларьево,

Для количественной оценки формирования загрязнения природных вод в качестве элементов-индикаторов, отражающих техногенные изменения химического состава, выбран, как и для ряда других полигонов, коэффициент техногенной метаморфизации (КТМ) - по результатам анализа макрокомпонентного состава и суммарный показатель загрязнения особо опасными тяжелыми металлами (П) - по микрокомпонентному составу.

Для косвенной оценки суммарного загрязнения органическими веществами использована величина суммарной концентрации органических веществ. Кроме того, в качестве элементов-индикаторов использованы: величина минерализации воды и содержание азотистых соединений - нитратов и иона аммония. По условиям формирования химического состава вод можно выделить 3 участка (рис. 3.5.)

I участок охватывает площадь тела полигона и окружающие его со всех сторон дренажные канавы и пруды. В теле полигона за длительный период его существования сформировался водоносный горизонт техногенных отложений фильтрат, загрязняющий природные воды территории. Большая часть фильтрата интенсивно дренируется примыкающими к полигону канавами и прудами, содержащими фильтрат, разбавленный атмосферными водами.

По канавам фильтрат самотеком отводится за пределы полигона, загрязняя поверхностные водотоки и водоемы, в основном, к западу и северо-западу от полигона. Другая, меньшая часть фильтрата, вместе с инфильтрующимися через толщу отходов атмосферными водами достигает уровня грунтовых вод и загрязняет их.

В фильтрате отмечено высокое содержание ионов хлора, сульфатов, гидрокарбонат иона, иона аммония, нитратов. Повышены ПДК алюминия, кадмия, хрома, меди, железа, ниобия, олова, титана в 4,3-10 раз, фосфора - до 31 ПДК!!! Фильтрат сильно токсичен.

Сильное загрязнение в пределах 1 участка, помимо техногенных и поверхностных вод, испытывает первый от поверхности грунтовый водоносный горизонт московских флювиогляциальных и озерно-ледниковых отложений, непосредственно контактирующий с техногенными водами, и нижележащий водоносный горизонт флювиогляциальных и озерно-ледниковых перекшинских отложений.

К западу и северо-западу от полигона и частично к юго-западу от него на карте выделен II участок распространения загрязненных природных вод. Формирование загрязнения грунтовых вод здесь происходит путем разбавления загрязненных на I участке вод флювиогляциальных московских отложений поступающими с юго-востока грунтовым потоком также в значительной степени загрязненных (в основном, за счет Хованского кладбища) вод при дальнейшем продвижении этих вод в северо-западном направлении и естественной дрене-долине ручья.

Наибольшее загрязнение в пределах II участка испытывают первые от поверхности водоносные горизонты московских флювиогляциальных отложений времени наступания и отступания ледника.

В скважине, расположенной на пути движения загрязненного грунтового потока, наблюдаются воды слабо-водоносного горизонта московской морены. В них отмечено повышенное содержание марганца и бериллия. Загрязнение обводненных линз и прослоев этого горизонта и нижезалегающего горизонта московских флювиогляциальных отложений времени наступания ледника свидетельствует о ненадежности суглинков московской морены в качестве защитного водоупора. Воды, содержащиеся в московской морене, нетоксичны.

На описываемом участке отмечается интенсивное загрязнение поверхностных вод канав и запруженного ручья. По северной, западной и южной канавам протекают фильтратные ручьи, отводящие фильтрат от полигона и разгружающиеся в заболоченную долину ручья притока р. Сетунь. В воде в пруду на ручье из тяжелых металлов в настоящее время обнаружен в большом количестве кадмий -8,2 ПДК.

Вся остальная территория отнесена к III участку распространения преимущественно слабозагрязненных природных вод, формирующихся под воздействием местных источников загрязнения, основными и наиболее крупными из которых являются примыкающее к полигону с востока Хованское кладбище, д. Саларьево, крупный населенный пункт, расположенный севернее полигона и автодорога Москва-Киев.

Формирование загрязнения природных вод на этом участке может быть связано также с сельскохозяйственным освоением окружающих полигон пахотных земель. Однако нельзя исключать и влияние полигона ТБО, в основном, на поверхностные воды (аэрозольный перенос).

Воды пруда д. Саларьево являются сильно-загрязненными по количеству тяжелых металлов и слабо-токсичными по индексу подвижности.

Кроме того, в районе расположения Саларьевского полигона ТБО был изучен снеговой покров.

Изучение высоты снегового покрова показало, что в юго-западной части полигона, где постоянно идет процесс самовозгорания отходов и температура поверхности слоя 40-60° и выше, снеговой покров отсутствует, а на прилегающей территории его мощность в радиусе 150 м возрастает от 0 до 20 см.

Основным источником загрязнения снегового покрова является не само тело полигона, так как оно почти полностью покрыто снегом, а многочисленные стихийные выбросы бытовых отходов по дорогам вблизи полигона, особенно у его северо-западных и северо-восточных оконечностей, на севере - д. Саларьево, на востоке крематорий, выбросы мусора почти постоянно горят вследствие поджога.

Свободному распространению загрязнения снега воздушным путем способствует отсутствие вблизи полигона лесных массивов.

В районе отмечено повышенное содержание никеля в снеговой воде: радиус зоны с содержанием никеля в 5 раз выше фона составляет на запад от полигона 200 м., на север - 70 м. Из тяжелых металлов отмечено обогащение снегового покрова также цинком (в 10 раз выше фона). В снеговой воде наблюдается также повышенное содержание других тяжелых металлов: молибден, кобальт, ванадий, хром и цирконий.

Выводы:

1) В теле полигона образовался горизонт сильнозагрязненных токсичных техногенных вод -- высокоминерализованный фильтрат с повышенным содержанием широкого спектра тяжелых металлов и органических веществ.

2) В условиях отсутствия водоупора в днище полигона, образованный фильтрат проникает в нижележащие водоносные горизонты мезокайнозойского водоносного комплекса и интенсивно загрязняет их. В настоящее время на территории полигона загрязнены воды московских и перекшинских водно-ледниковых отложений, а также воды, содержащиеся в московской и верхней части перекшинской морены. Поток загрязненных вод движется к западу, северо-западу и частично юго-западу от полигона к естественной дрене - долине ручья и уже достиг этой дрены, то есть фронт загрязнения по грунтовым водам продвинулся на расстояние до 800 м. к западу и северо-западу от полигона Водоносный каменноугольный комплекс на всей изучаемой территории надежно защищен от загрязнения 20-25-метровой толщей верхнеюрских глин.

3) Вокруг полигона образовался ореол загрязненных поверхностных вод, сосредоточенных в окружающих полигон дренажных канавах и прудах, содержащих фильтрат, разбавленный атмосферными водами. Этот фильтрат по северной и южной канавам самотеком сбрасывается в заболоченную долину ручья, притока р. Сетунь, сильно загрязняя этот водоток, и представляет опасность как дополнительный источник загрязнения бассейна р. Москвы. Воды являются сильно загрязненными.

4) Отмечается интенсивное загрязнение снегового покрова тяжелыми металлами и ионами хлора, натрия и др. в среднем в радиусе 400 м. от полигона.

5) Мероприятия по созданию слабопроницаемого покрытия полигона приостановят поступления в водоносный горизонт новых порций загрязнения. Результаты моделирования процесса распространения остаточного загрязнения показывают, что существенного улучшения экологической обстановки первого от поверхности водоносного горизонта можно ожидать не менее, чем через 30-50 лет при условии рекультивации полигона уже в настоящее время.

3.3.2 Загрязнение растительности и почвенного покрова

В районе расположения полигона ТБО плоские водоразделы занимают элювиальные ландшафты (3-5%) с дерново-подзолистыми почвами под елово-березовыми лесами. В эти ландшафты химические вещества не поступают с водным стоком. Основная площадь приходится на трансаллювиальные и элювиально-аккумулятивные ландшафты пологих склонов, которые, в основном, служат транзитом водного стока с вышележащих элювиальных ландшафтов.

В общем комплексе загрязняющих веществ, выделяемых из свалочного субстрата, содержатся водорастворимые компоненты, которые мигрируют в почву и грунтовые воды. Токсичные вещества могут переходить из почвы в растения, и таким образом загрязнять продукты питания.

В районе расположения полигона образовались участки загрязнения почв в результате массовых стихийных выбросов мусора и его горения. Например, на участке выбросов мусора у западного края полигона (вдоль автодороги) на площади 2,5 га сформировался ореол с содержанием меди в почве, превышающим ПДК. Такие же ореолы образовались вблизи северо-западного угла полигона и вдоль шоссе, ведущего к северо-восточной части полигона.

Большое загрязнение тяжелыми металлами обнаружено в застойных прудах с фильтратом вблизи южной границы полигона.

В районе полигона были отобраны пробы растений. Спектральный анализ показал, что в листьях крапивы в зоне влияния полигона на расстоянии 20 м от него содержание стронция в 2,5 р. больше, чем его фоновое содержание, молибдена в 1,5 р. больше фона. В растениях, произрастающих на теле полигона, отмечено повышенное содержание хрома в листьях полыни, осота.

Самое активное накопление в почве тяжелых металлов наблюдается у южной граница полигона.

Особенностью полигона "Саларьево" является очень сильное загрязнение пахотных почв ПАУ, что обуславливает необходимость проведения детального изучения этого вида загрязнения в районе полигона и проведение в дальнейшем постоянных наблюдений за составом почв и растений с целью недопущения загрязнения сельскохозяйственной продукции.

3.3.3 Загрязнение атмосферы

Одним их проявлений негативного воздействия полигонов ТБО на окружающую среду является выделение и распространение вредных газообразных веществ.

На полигоне "Саларьево" отмечены участки, загрязненные углекислым газом, оксидом углерода, а также метаном. По количеству перечисленных выше веществ выделяются три зоны [44]: 1-ая зона - чистая или слабозагрязненная углекислым гадом (СО2) менее 4,1 объемн.) и оксидом углерода (СО) (менее 3 мг/м3); 2-ая зона- среднезагрязненная углекислым газом (СО2), больше 4,1 % объем., но менее 14,5 % объем; 3-ья зона - сильнозагрязненная оксидом углерода (СО) больше 3 мг/м3.

Возгорания на полигонах ТБО, часто связанные с наличием горючего биогаза, усугубляет отрицательное воздействие его газообразных компонентов на окружающую среду и человека.

Взрывоопасность метана на Саларьевском полигоне ТБО практически исключена вследствие разбавления газовых смесей на открытом пространстве при свободном выделении в атмосферу. Однако, пожароопасность вследствие постоянного приток из недр полигона больших концентраций метана (до 4,44 %), постоянно имеет место на территории, составляющей 18% от всей площади полигона (рис. 3.3.)

Наблюдения показали, что южный склон полигона - наиболее пожароопасный, здесь имеют место постоянные колебания температурного режима. Летом температура, в основном, более 60 . Летом имеются многочисленные очаги дыма, иногда крупные очаги огня.

3.3.4 Изменение радиационной обстановки

Радиоактивность отходов поверхности полигона ТБО является нормальной. По радиоактивности подземных и поверхностных вод в районе полигона ТБО "Саларьево" МосНПО "Радон" в 1992 г. проводили опробование грунтовых и подземных вод [44]. Выявлено радиоактивное загрязнение как грунтовых, так и поверхностных вод.

Однозначно оно фиксируется в фильтрате, перехваченном дренажной системой полигона. В пруду, замыкающем северную дренажную канаву, отмечено наличие Cs, а также трития, в количестве лишь на порядок ниже ДКб, но превышающем в несколько раз фоновые их содержания.

Далеко не весь фильтрат перехватывается дренажной системой полигона, и именно эта часть фильтрата активно участвует в загрязнении радионуклидами грунтовых вод участка.

Сокращение количества загрязненного фильтрата, попадающего в окружающую среду на этом участке, возможно добиться углублением дренажной системы полигона.

3.4 Рекомендации по рекультивации полигона ТБО "Саларьево"

Необходимость в рекультивации полигона ТБО "Саларьево" была отмечена еще в 1992 г., хотя полигон был в то время временно закрыт, и его негативное воздействие не достигло таких масштабов, как к 2003 году. Высота насыпи отходов возросла с 12 м. в 1992 г. до 45 м. в 2003 г. В "Схеме санитарной очистки города Москвы, городов и поселков Московской области от твердых бытовых отходов до 2000г." (НИиПИ Генпланов Московской области, 1988 г.) полигон "Саларьево" также предлагалось закрыть и рекультивировать. Однако рекультивация за все это время так и не была проведена, поэтому в настоящее время существует острая необходимость провести полную рекультивацию полигона с последующим мониторингом загрязненной территории. Рекомендации по рекультивации разрабатывались на основе материалов (Инструкция..., 1996; СанПиН, 1998).

Рекультивация насыпи отходов, в первую очередь (1 и 2 этап), на площади 31,85 га, и, во вторую очередь, на площади 15,0 га, предусматривает:

· сбор и вывоз на очистку загрязненных фильтратом поверхностных вод с территории полигона;

· ликвидацию (засыпку) всех открытых водосборных и водосточных канав, каналов и прудов вдоль подножья насыпи отходов;

· формирование насыпного холма в виде террасированной усеченной пирамиды с основанием в виде неправильного многоугольника (в границах существующей насыпи отходов);

· финальное грунтовое перекрытие насыпи отходов;

· формирование почвенно-растительного покрова на поверхности холма;

· удаление мусора, накопившегося на территории полигона за пределами участка захоронения отходов;

· благоустройство территории административно-хозяйственной зоны;

· восстановление почвенно-растительного покрова в пределах административно-хозяйственной зоны.

На участке захоронения отходов необходимо осуществить строительство системы сбора поверхностных сточных вод и фильтрата, выклинивающегося у подножья насыпи отходов. Фильтрат планируется собирать в закрытую дренажную сеть, построенную по периметру насыпи отходов. Фильтрат планируется отводить на полигоне в специальный приемный резервуар, а затем вывозить автоцистернами и сбрасывать в ближайшую к полигону канализационную сеть «Мосводоканала». Однако без предварительной очистки сброс фильтрата в канализацию не эффективен.

Для послойного и финального перекрытия насыпи отходов требуются следующие материалы:

- глины или суглинки для устройства противофильтрационного слоя финального перекрытия;

- чистый грунт различного механического состава для формирования

дренажного и почвенного слоя финального перекрытия и для строительства автодорог.

При строительстве сооружений на полигоне ТБО следует обратить внимание на наиболее слабые, сжимаемые грунты в данном геологическом разрезе -- современные техногенные отложения.

Рекультивация полигона захоронения отходов и, в особенности, финальное грунтовое перекрытие насыпи отходов, включающее в качестве отдельного слоя противофильтрационный слой глин, при наличии соответствующего контроля, может быть связана со следующими позитивными процессами и явлениями:

-существенным снижением возможностей загрязнения поверхностных и подземных вод;

- существенным или полным предотвращением загрязнения почв прилегающих к полигону сельскохозяйственных угодий;

-существенным сокращением газовых эмиссий и запахов со стороны полигона;

- существенным сокращением численности насекомых, грызунов, птиц, одичавших домашних животных в окрестностях полигона;

улучшением эстетических качеств ландшафта;

ликвидацией характерной, для полигонов захоронения отходов, зоны обитания людей без определенного места жительства,

ликвидацией существующей пожароопасной обстановки, и др. Вместе с тем, в период доработки и рекультивации участка захоронения отходов (3-4 года) характерные для полигона негативные эффекты влияния объекта на окружающую среду будут сохраняться и даже, усилятся вследствие следующих обстоятельств:

-увеличения транспортных нагрузок (шум, загрязнение воздуха) на подъездную автодорогу в результате доставки на полигон значительных объемов грунта, требующегося для финального перекрытия насыпи отходов;

- увеличения количества строительной техники на полигоне (шум,

загрязнение воздуха) :для проведения рекультивационных и ликвидационных мероприятий;

- усиления неприятных запахов, возникающего вследствие планировки существующей насыпи отходов (например, при срезке и выполаживании крутых откосов).

Территория участка захоронения отходов может представлять агроэкономическую ценность только после ее рекультивации и стабилизации (т.е. минерализации насыпи отходов в результате практически полного разложения органических отходов). Период стабилизации насыпи отходов обычно наступает через 25-50 лет после финального перекрытия насыпи отходов.

3.4.1 Требования по планировочной организации территории

3.4.1.1 По размещению объекта относительно перспективу смежной

существующей и намечаемой на застройки

Основными планировочными объектами, определяющими порядок дозагрузки и рекультивации участка захоронения отходов на полигоне "Саларьево", являются следующие объекты:

-деревня Саларьево, расположенная к северу от полигона,

-пахотные сельскохозяйственные угодья, примыкающие к западной и южной границам полигона,

-кладбище, примыкающее к восточной границе полигона.

При дозагрузке участка захоронения отходов и его рекультивации следует учитывать, прежде всего, наличие и расположение вблизи границ полигона д. Саларьево. Исходя из плановой конфигурации деревни, следует, что рекультивацию участка захоронения отходов целесообразно последовательно вести от территории, расположенной вблизи д. Саларьево (северо-восточный выступ полигона), и далее вокруг западной, южной и восточной окраин основного массива участка захоронения отходов.

Учитывая тот факт, что полигон расположен изначально на землях Московского сельского округа, то следующими по приоритетности являются сельскохозяйственные угодья и. следовательно, дальнейшую рекультивацию участка захоронения отходов необходимо проводить вдоль западных и южных границ полигона.

Завершающим этапом рекультивации является рекультивация восточной части участка захоронения отходов и его вершинной поверхности (участка дозагрузки площадью 15 га).

3.4.1.2 По наличию планировочных ограничений,

регламентирующих размер земельного участка и характер

застройки

Основным планировочным ограничением является размер санитарно-защитной зоны полигона. В связи с этим, участок дозагрузки должен располагаться только в той части полигона, которая расположена за пределами 500-метровой СЗЗ.

Следующим планировочным ограничением является сама насыпь отходов, которая в настоящее время представляет собой холм с крутыми откосами (1=0,5), которые должны рассматриваться не в качестве участков дозагрузки отходов, а в качестве участков срезки и перемещения отходов в центральную часть насыпного холма (допустимая крутизна откосов I=0,33). Учитывая тот факт, что существующая средняя высота насыпи отходов составляет 35м над поверхностью земли, то ширина полосы откосов по периметру насыпи, которая не может рассматриваться в качестве участка дозагрузки, составляет в среднем 100 м.

В результате наложения 500-метровой СЗЗ от д. Саларьево, полосы отчуждения ЛЭП (30 м) и полосы откосов (100 м), исключаемых по нормативно-планировочным требованиям, остается участок, приуроченный к вершинной части насыпи отходов, который может рассматриваться в качестве участка, в пределах которого возможно наращивание высоты насыпи отходов. Данный участок имеет форму трапеции с основаниями 450 м (в западной части полигона) и 200 м (в восточной части полигона) и расстоянием между основаниями 500 м. При доработке данного участка необходимо его ограничение кольцевой технологической автодорогой и дамбой обвалования. Расчет показывает, что остаточная площадь участка возможной дозагрузки отходов составляет 15 га.

Оптимальная высота насыпи отходов согласно "Инструкции по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов ТБО" (1996) на участке площадью 15 га составляет 30 м, при этом площадь ровной вершинной поверхности - 3,0 га (при крутизне откосов.1=0,33).

3.4.1 3 По организации санитарно-защитных зон

В 500-метровой санитарно-защитной зоне вдоль деревни Саларьево в пределах полигона рекомендуется при разработке проекта рекультивации насыпи отходов предусмотреть повышенную (не менее 1 м) мощность грунтового финального перекрытия насыпи отходов и регулярную посадку травяно-кустарниковой растительности. По контуру всего полигона необходимо построить "ограничительную" и технологическую кольцевую автодорогу с усовершенствованным покрытием и построить закрытый кольцевой дренажный коллектор для сбора и отведения фильтрата со стороны насыпи отходов. Также рекомендуется по контуру полигона произвести посаду древесной растительности.

3.4.1.4 По эффективности и режиму использования территории

Участки благоустройства, в пределах которых отсутствуют насыпи отходов, после проведения необходимых работ по очистке территории от мусора и вертикальной планировке можно использовать для капитального строительства зданий и сооружений различного производственного назначения с учетом сохранения необходимой СЗЗ д. Саларьево.

Участок рекультивации, в пределах которого сохраняется насыпь отходов, исключается из числа территорий, на которых возможно капитальное строительство зданий и сооружений на весь период полной стабилизации насыпи отходов (до полного прекращения просадок, практически полного разложения органических веществ, прекращения газообразования), т.е. на период не менее 25 лет.

СЗЗ д. Саларьево должна сохраняться в течение всего периода стабилизации рекультивированной насыпи отходов (не менее 25 лет). Из этого следует, что новая жилая застройка в д. Саларьево ближе, чем 500 м к насыпному холму должна быть исключена на весь период стабилизации.

Сельскохозяйственные угодья, примыкающие к полигону, могут использоваться по назначению в полном объеме по завершению рекультивационных мероприятий, но после проведения необходимой геохимической съемки почвенного покрова и получения соответствующих выводов и рекомендаций ЦГСЭН.

Рекультивированные участки полигона, в пределах которых отсутствует насыпь отходов, могут использоваться для капитального строительства производственных объектов, но с учетом нормативно установленных СЗЗ.

3.4.1.5 По сохранению ландшафта и памятников историко-

культурного наследия

В ближайших окрестностях участка памятники истории и культуры и особо охраняемые ландшафты отсутствуют. Вместе с тем, при проведении рекультивационных мероприятий на участках, примыкающих к подножью насыпи отходов, необходимо сохранить естественный рельеф, в особенности, естественные ложбины стока.

3.4.1.6 По организации рельефа

Следует предусмотреть следующие мероприятия по организации рельефа:

Ш провести выполаживание откосов существующей насыпи отходов путем их срезки или подсыпки до нормативно установленных (Инструкция..., 1996) предельных уклонов i=0,33(1:3);

Ш осуществить формирование насыпи отходов (насыпного холма) геометрически правильной формы, а именно, террасированной усеченной пирамиды с откосами i=0,33, с пандусами для въезда и съезда транспортных средств;

Ш сформировать на поверхности насыпи отходов финальное грунтовое перекрытие, в частности противофильтрационный экран мощностью не менее 0,7 м и плодородный слой мощностью не менее 0,25 м;

Ш провести сплошной противоэрозионный посев дерновинных злаков на поверхности финального фунтового перекрытия;

Ш предусмотреть отведение поверхностных вод по внутренним (по отношению к откосам) обочинам кольцевых технологических автодорог и пандусов;

Ш ликвидировать все открытые водоотводные канавы, каналы и пруды по контуру насыпного холма (вдоль подножья насыпи отходов) путем откачки воды, их обратной засыпки грунтом или иными инертными материалами и путем восстановления почвенно-растительного покрова;

Ш сохранить и восстановить все естественные ложбины стока у подножья насыпного холма.

3.4.2 Экологические требования

Экологические требования при формировании насыпного холма предусматривают следующие мероприятия:

- противоэрозионное террасирование откосов насыпного холма с максимальным шагом 12 метров по вертикали;

- строительство кольцевой технологической автодороги и дамбы обвалования на вершинной поверхности существующей насыпи отходов (15 га за пределами СЗЗ д. Саларьево) для инженерной подготовки участка дозагрузки отходов;

- устройство противофильтрационного экрана в основании участка дозагрузки отходов на площади 15 га;

- послойную (с максимальным шагом 2 м по вертикали) пересыпку захораниваемых отходов инертными материалами;

- планировку рекультивируемых откосов с сохранением максимальных уклонов i=0,33;

- строительство кольцевой технологической автодороги по контуру всего участка захоронения отходов и кольцевого закрытого дренажного коллектора для сбора и отведения фильтрата в приемный колодец;

- регулярную откачку и вывоз фильтрата на сливную станцию (в сливной колодец на территории Николо-Хованского кладбища);

- строительство противофильтрационного экрана в основании финального грунтового перекрытия мощностью не менее 0,7 м;

- формирование плодородного слоя выше кровли противофильтрационного экрана мощностью не менее 0,2 м;

- устройство дренажной системы в финальном грунтовом перекрытии для отведения биогаза.

При проектировании дренажного коллектора и концевой водоприемной камеры необходимо предусмотреть мероприятия по предотвращению их разрушения под действием агрессивных жидкостей, а также предусмотреть технические решения по предотвращению утечек фильтрата.

Строительство специальной канализационной системы для перекачки фильтрата из концевой водоприемной камеры в канализационную сеть «Мосводоканала» не целесообразно. Данный вывод обусловлен тем, что на участке захоронения отходов, в процессе его финального перекрытия противофильтрационным экраном, будут образовываться относительно небольшие объемы фильтрата (до 50 куб. м в сутки). Более того, фильтрат будет поступать в отводную канализационную систему неравномерно (возможны длительные периоды крайне малых расходов и, даже, полного прекращения поступления фильтрата в канализационную систему).

Удаление фильтрата из концевой водоприемной камеры следует осуществлять по мере ее наполнения с использованием специальных автоцистерн с последующим вывозом фильтрата на ближайшее сооружение, которое может быть использовано для слива фильтрата в канализационную систему «Мосводоканала» (согласно техническим условиям «Мосводоканала»).

Для нужд пожаротушения в следует предусмотреть строительство двух резервуаров для воды расчетной емкости.

Проектирование и строительство сетей электроснабжения необходимо осуществлять в соответствие с техническими условиями Западных электрических сетей ОАО «Мосэнерго».

3.4.3 Требования к транспортному обслуживанию

В процессе дозагрузки насыпи отходов и ее финального перекрытия транспортный поток автомобилей на полигон будет увеличен, по крайней мере, в два раза. Увеличение транспортного потока произойдет, главным образом, вследствие доставки на полигон грунта для засыпки канав, каналов и прудов по периметру насыпи отходов, для финального перекрытия насыпи отходов, для строительства дамб обвалования, для строительства противофильтрационного экрана в основании участка дозагрузки отходов и для устройства технологических дорог. В связи с этим необходимо выполнить строительные мероприятия по расширению и усилению земляного полотна и твердого покрытия подъездной автодороги. Рекомендуемая ширина подъездной автодороги с твердым покрытием (и обочинами) - 12(14) м (четыре полосы). Реконструкцию подъездной автодороги осуществить по отдельному проекту.

3.4.4 Основные выводы

Рекультивация полигона «Саларьево» может быть согласована при следующих основных условиях:

1. «Проект рекультивации полигона «Саларьево» с его дозагрузкой по высотной схеме» должен быть разработан и согласован государственной экспертизой. В составе проекта необходимо предусмотреть следующее:

- участок дозагрузки отходов должен быть расположен за пределами 500-метровой СЗЗ зоны д. Саларьево;

-мощность финального грунтового перекрытия насыпи отходов не должна быть менее 1 м, в том числе мощность противофильтрационного экрана -не менее 0,7 м;

- крутизна откосов насыпи отходов не должна превышать уклон i=0.33;

-противоэрозионное террасирование откосов насыпи отходов необходимо/выполнить с шагом не менее 12 м по вертикали, причем ширина террас не должна быть менее 3 м;

- по контуру насыпи отходов должен быть предусмотрен закрытый коллектор для сбора и отведения фильтрата в приемный резервуар, из которого фильтрат должен регулярно удаляться и направляться в канализационную систему Мосводоканала;

- максимальная высота рекультивированного насыпного холма над поверхностью прилегающих территорий не должна превышать 60 м;

-площадь плоской вершинной поверхности насыпного холма не должна быть менее 1 га.

2.Строительство кольцевого (по контуру полигона) коллектора для сбора и отведения фильтрата .

3.Финальное грунтовое перекрытие насыпи отходов в пределах СЗЗ д. Саларьево, а также финальное грунтовое перекрытие существующих откосов насыпи отходов за пределами СЗЗ д. Саларьево необходимо завершить в течение 2 лет.

Дозагрузка насыпи отходов до проектных отметок должна быть завершена течение 4 лет.

Окончательная рекультивация насыпи отходов должна быть завершена в течение 5 лет.

Для определения перспектив развития полигона «Саларьево» необходимо до начала провести вариантную проработку архитектурно-планировочной структуры коммунальной зоны, образовавшейся в окрестностях полигона«Саларьево» и «Николо-Хованского» кладбища.

При оценке условий формирования и развития данной коммунальной зоны необходимо учитывать следующее:

1. Разложение отходов на полигоне «Саларьево» (площадь около 60 га) будет продолжаться не менее 25-50 лет после дозагрузки и финального перекрытия полигона. Соответственно будет продолжаться образование загрязненного фильтрата и биогаза, что существенно ограничит любое хозяйственное использование рекультивированного участка.

В непосредственной близости от полигона расположено одно из наиболее крупных московских кладбищ - Николо-Хованское кладбище (130 га), которое, так же как и полигон, следует отнести к классу коммунальных градостроительных объектов.

Создание на территории Московской области альтернативного объекта по приему, переработке и захоронению твердых бытовых отходов г. Москвы и Ленинского района Московской области крайне проблематично.

Сельскохозяйственные земли (площадью около 150 га), расположенные к западу и к юго-западу от полигона и от кладбища (за пределами СЗЗ населенных пунктов), могут рассматриваться в качестве возможных участков для размещения разнообразных современных объектов переработки отходов. Дефицит подобных коммунальных объектов в настоящее время испытывается как в г. Москве, так и в Ленинском районе Московской области.

Транспортная доступность юго-западного и южного округов г. Москвы и всех населенных пунктов Ленинского района до коммунальной зоны (до 20 км) создает благоприятные экономические условия для осуществления ежедневных грузоперевозок с использованием мусоровозов.

Вблизи и в пределах коммунальной зоны существует развитая инженерная инфраструктура (сети и сооружения канализации, водопровода, газоснабжения, электроснабжения).

Глава 4. Рекомендации по минимизации экологической опасности

полигонов ТБО Московской области

Игнорирование роли геоэкологических условий при выборе участков под свалки ТБО и пренебрежение природоохранными мероприятиями привело к тому, что многие полигоны и свалки ТБО Московской области были организованы на неблагополучных участках с геолого-гидрогеологической точки зрения, с нарушениями нормативных требований по другим критериям, и данные объекты стали источниками интенсивного воздействия на природную среду, в том числе на человека. Наличие геохимических аномалий в пределах полигонов свидетельствует о потенциальной возможности распространения загрязнений на большей площади, что и подтверждается в большинстве случаев на практике, особенно в связи с недостаточно тщательным выполнением правил складирования отходов.

Вследствие этого необходимо использовать разнообразные методики геоэкологического контроля за состоянием окружающей среды, выбирать и проектировать полигоны ТБО с учетом всех природоохранных требований и проводить своевременную рекультивацию действующих полигонов.

4.1 Рекомендации по проектированию полигонов ТБО

Проектирование полигонов ТБО должно проводиться на основе концепции минимизации экологического риска, согласно которой решается задача максимально возможного снижения экологической нагрузки на окружающую природную среду, прежде всего водные объекты.

В соответствии с этой концепцией (кроме выполнения общих нормативных требований) необходимо [47]:

а)при выборе оптимального варианта размещения площадки под полигон ТБО учитывать весь комплекс физико-географических условий, в частности наряду с инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями оценивать так же тектонические условия;

б)учитывать климатические условия района;

в)осуществлять комплекс мероприятий по противофильтрационной защите для минимизации выноса загрязняющих веществ в водные объекты;

г)предусматривать комплекс сооружений по сбору загрязненных стоков со всей территории полигона, их очистке и отведению;

д)обеспечивать изоляцию слоев укладываемых отходов и устройство внешнего водозащитного покрытия полигона с рекультивацией его поверхности.

е)осуществлять эффективную дегазацию массива отходов на всех этапах существования полигона;

ж)предусматривать организацию мониторинга за состоянием окружающей среды.

По топографическим условиям наиболее благоприятны участки с умеренно-наклонным рельефом, желательно односклоновые, примыкающие одной стороной к линии поверхностного водораздела, что значительно упрощает организацию противофильтрационной защиты и отвод фильтрата из тела полигона. Неблагоприятны участки практически горизонтальные (уклоны менее 0,002) и косогорные (уклоны более 0,02), особенно при расположении их в нижней части склона.

По сопоставительной ценности, наиболее приемлемы площадки на землях, занятых малоценными сельхозугодиями, незаселенных или покрытых лесами низших категорий.

По гидрологическим параметрам благоприятными условиями являются минимальная площадь водосбора, максимальная водность водотока (реки) -- потенциального приемника стоков полигона и отсутствие водозаборов.

По геологическому строению благоприятным является залегание с поверхности слоя четвертичных отложений мощностью 4 м и более.

По гидрогеологическим условиям приемлемы те варианты размещения площадки, по которым:

*слой глинистых грунтов в основании (ниже дна котлованов) более 2 м;

* уровень первого от поверхности горизонта подземных вод (не считая верховодки) залегает ниже подошвы глинистого слоя:

вся площадка располагается по одну сторону от подземного водораздела;

• поток основного горизонта подземных вод направлен к водотоку с менее жесткими экологическими требованиями;

*вниз по потоку отсутствуют водозаборы подземных и поверхностных вод.

Московская область не относится к числу сейсмически активных регионов. Тем не менее, при выборе площадки и разработке схемы генплана полигона особое внимание уделяется вопросам геотектоники. Предпочтительны площадки, не имеющие тектонических нарушений.

При анализе проектных решений полигонов ТБО установлено, что защита водных объектов от загрязнения в зоне потенциального влияния полигона в принципе не может быть решена при помощи одних только пассивных средств противофильтрационной защиты -- экранов. В соответствии с концепцией данная защита рассматривается в широком смысле как комплекс мероприятий, направленных на минимизацию:

объемов образования фильтрата полигона за счет поэтапного освоения территории и устройства водозащитного покрытия по внешним откосам и поверхности массива отходов;

объемов фильтрационных утечек через основание полигона за счет устройства искусственного барьера (противофильтрационного экрана) и дренажной системы, обеспечивающей отвод фильтрата из тела полигона и снятие избыточного гидростатического давления на барьер;

выноса загрязняющих веществ в водные объекты с остаточной фильтрацией через искусственный барьер за счет максимального и использования естественного (природного) геохимического барьера.

Искусственный барьер проектируется, как правило, в виде грунтово-пленочного экрана, основным водоупорным элементом которого является полиэтиленовая пленка.

4.2 Рекомендации по проведению комплексного мониторинга

полигонов ТБО и окружающих их сред

Одним из наиболее эффективных методов контроля за окружающей средой является мониторинг. Под мониторингом принято понимать систему постоянных наблюдений, оценки, прогноза и управления окружающей средой или какой-то ее частью, проводимую по заранее намеченной программе [71].

Цель мониторинга полигонов ТБО состоит в проверке эффективности функционирования всех запланированных мероприятий по ограждению природной среды (подземных и поверхностных вод, атмосферного воздуха, почв, растительности, животных и человека) от вредного воздействия полигонов отходов. Под вредным воздействием подразумевается загрязнение фильтратом и биогазом. Мониторинг должен проводится на всех этапах функционирования полигонов.

Основными наблюдаемыми при мониторинге параметрами являются:

напор фильтрата в толще отходов;

гидростатический напор при откачках свалочной жидкости;

состав и количество свалочной жидкости, проникающей через перекрытие;

проникновение газа через перекрытие;

состав грунтовых вод вблизи полигона;

характеристика газа (давление, температура, содержание метана);

содержание газа в почве и воздухе вблизи полигона;

напор и состав свалочной жидкости в водоприемном колодце (при его наличие);

визуальные признаки выклинивания свалочной жидкости на откосах;

визуальные признаки накопления загрязнения растительностью на прилегающих к полигону участках;

Этот список не является исчерпывающим, но перечисленные в нем мероприятия строго необходимы. Схема мониторинга представлена на рис.4.1.

4.2.1 Мониторинг полигона ТБО

4.2.1.1 Мониторинг тела полигона

Мониторинг полигонов ТБО должен проводится на всех стадиях функционирования полигона. При этом на различных стадиях он имеет различные задачи и специфику, а соответственно и программу.

На первой стадии, стадии строительства основания и инженерных коммуникаций, до начала закладки отходов, следует определить уровень фонового загрязнения подземных и поверхностных вод, приземного слоя воздуха, почв и растительности. Измерения этих параметров продолжаются в течение полугода.

Также следует установить лизиметры под противофильтрационным экраном для расчета вероятного проникновения загрязнения.

На второй стадии, стадии эксплуатации полигона, основной задачей является оценка работоспособности нижнего основания (противофильтрационного экрана). Для этого под ним устанавливаются лизиметры. Также на этом этапе ведутся наблюдения за геодезией отходов, их самоуплотнением и просадками. Идет качественный учет принимаемых отходов. При исследовании состава и свойств ТБО пробы отбираются непосредственно на полигоне ТБО из массы привозимых в день отбора отходов, их состав должен максимально соответствовать среднему составу ТБО и влажность компонентов не должна изменяться при отборе.

Также на этой стадии начинается отбор проб свалочной жидкости из скважин на территории полигона (около основания) или из дренажных колодцев (при наличии дренажной сети). После перекрытия очередного слоя отходов в его толще начинают мерить состав газа.

На третьей стадии, когда начато финальное перекрытие и идет частичная рекультивация, основной задачей является определение предварительной работоспособности финального перекрытия, его изолирующих и свойств и прочности с помощью установленных по ним лизиметров. Постоянно должно вестись наблюдение его водопропускающей способности и технического состояния (нет ли трещин, разрывов и прочих нарушений). Финальное перекрытие должно препятствовать попаданию биогаза в атмосферу и не должно пропускать воздух внутрь полигона (это взрывоопасно). Раз в пол года перекрытие должно изучаться с целью выявления просадок, для их обнаружения устанавливаются марки. Просадки чреваты тем, что при их образовании на вершинной поверхности полигона образуются лужи, из которых вода может просочиться внутрь полигона, либо под их тяжестью нарушится сплошность перекрытия. Надо следить за эрозией. Негерметичность поверхности можно определить по запаху.

В зоне полигона, где идет прием отходов, продолжаются все мероприятия, начатые на третьем этапе.

На четвертой стадии, когда закончено финальное перекрытие и полигон полностью рекультивирован, основной задачей мониторинга является определение скорости стабилизации толщи отходов. Под финальным перекрытием остаются лизиметры -- для оценки его герметичности и ведется мониторинг самоочищения окружающей среды.

4.2.1.2 Мониторинг фильтрата

При мониторинге свалочной жидкости (фильтрата) ведутся наблюдения за его составом и уровнем. По составу фильтрата можно определить преобладающую форму разложения: аэробную или анаэробную. Об анаэробном разложении свидетельствует снижение концентраций растворенных веществ в фильтрате и его нейтральный рН. Фильтрат, образующийся в первые несколько лет называется молодым, для него характерно содержание частичек легко разлагаемого органического материала, рН от 6 до 7 (в сухих отходах он ниже). Для старого фильтрата характерен рН от 7 до 8, в нем уменьшается доля легко растворимой органики. По уровню содержания азота в фильтрате также можно судить о его возрасте: аммонийный азот (NH3 - N) и органический азот (Орг. - N) образуются в результате разложения органики и уровни их содержания снижаются в анаэробных условиях. Для определения возраста фильтрата в нем следует определять ХПК, ВПК, общую химическую окисляемость, содержание жирных кислот, аммонийный, нитратный и органический азот [36].

Уровень фильтрата после перекрытия полигона, как правило, снижается, т.к. в полигон прекращается поступление атмосферных осадков. Через несколько десятков лет после достижения полигоном состояния стабильности, выработка фильтрата снизится и его и анализ можно будет производить раз в год.