Тема: вивчення загальних положень опису довкілля та впливу на нього об’єктів поводження твердих побутових відходів

Метою роботи є вивчення загальних положень опису довкілля та впливу на нього об’єктів поводження твердих побутових відходів (ТПВ)

Завдання:

Визначити вплив ТПВ на повітряне, водне й геологічне середовище та ґрунти, рослинний і тваринний світ.

Термінологічний словник:

Захоронення ТПВ – остаточне розміщення ТПВ при їх видаленні у спеціально відведених місцях чи на об'єктах таким чином, щоб довгостроковий шкідливий вплив ТПВ на навколишнє природне середовище та здоров'я людини не перевищував установлених нормативів.

Природне навколишнє середовище — всі живі та неживі об'єкти, що природно існують на Землі або в деякій її частині

Ґрунт - багатокомпонентна, динамічна система, що включає гірські породи, верхній природний шар земної кори, техногенні утворення і складається з твердих (тверді мінерали, лід і органо-мінеральні структури), рідких (водні розчини), газоподібних (повітря, гази) і біологічних або живих (макро- і мікроорганізми) компонентів.

Зберігання ТПВ – тимчасове розміщення ТПВ у спеціально відведених місцях чи об'єктах (до їх утилізації).

Звалище ТПВ – об'єкт розміщення відходів, використання яких не передбачається, і на функціонування якого є рішення органів місцевого самоврядування, що відповідає чинному законодавству.

Компостування – біологічне розкладання твердих органічних матеріалів бактеріями, грибками і іншими організмами у подібний до ґрунту продукт.

Моніторинг - (від лат. monitor – той, що контролює, попереджує) – це комплекс наукових, технічних, технологічних, організаційних та інших заходів, що забезпечують систематичний контроль за станом і тенденціями розвитку природних і техногенних процесів. Включає реєстрацію метеорологічних та інших природних явищ, видів забруднень і їх джерел, контроль за дотриманням санітарно-гігієнічних норм, підготовку і здійснення короткострокових і довгострокових технічних, екологічних та інших заходів.

Полігон ТПВ – об’єкт спеціально обладнаний для захоронення ТПВ.

Полігонні гази – гази, що утворюються внаслідок розкладання органічних відходів; в основному це метан, вуглекислий газ і сірководень. Такі гази можуть призвести до вибухів на полігонах.

Тверді побутові відходи (ТПВ) – відходи, які утворюються в процесі життя і діяльності людини і накопичуються у житлових будинках, закладах соцкультпобуту, громадських, навчальних, лікувальних, торговельних та інших закладах (харчові відходи, предмети домашнього вжитку, сміття, опале листя, відходи від прибирання та поточного ремонту квартир, макулатура, скло, метал, пластмаси, полімерні матеріали тощо) і не мають подальшого використання за місцем їх утворення.

Утилізація ТПВ – використання ТПВ як вторинних матеріальних чи енергетичних ресурсів.

Повітряне середовище

Оцінка впливу об’єкта поводження з ТПВ на атмосферне повітря проводиться таким чином:

- наводиться характеристика викидів з основних джерел забруднення повітря;

- з врахуванням фонової концентрації та можливого ефекту сумації проводять розрахунок забруднення атмосфери викидами груп джерел з врахуванням сумації шкідливого впливу деяких речовин;

- складається таблиця значень ГДК (граничнодопустимих концентрацій) для кожної забруднюючої речовини в порівнянні з фактичними значеннями концентрацій;

- у випадку перевищення ГДК за окремими речовинами або групами речовин, що мають ефект сумації, проводиться розрахунок ГДВ (гранично допустимих викидів) з використанням чинних методик та програмних засобів;

- проводиться уточнення меж санітарно-захисної зони, встановлених згідно з санітарною класифікацію ДСП № 173-96 "Державних санітарних правил планування та забудови населених пунктів".

Для кожного об’єкта, що є стаціонарним джерелом забруднення атмосферного повітря, встановлюють нормативи гранично допустимих викидів (ГДВ). ГДВ встановлюють за умовою, що викиди забруднюючих речовин від конкретного джерела у сукупності з іншими джерелами не створюють приземну концентрацію, що перевищує ГДК за межами санітарно-захисної зони:

,

де С – концентрація речовини в приземному шарі від розрахункового джерела при збереженні нормативу ГДВ;

С_ф – фонова концентрація речовини.

Розрахунок викидів від стаціонарних джерел забруднення може провадитися згідно з "Методики расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86". Ця методика дозволяє виконувати розрахунки розсіювання домішок, що надходять в атмосферу від точкових, лінійних, груп джерел, з урахуванням впливу рельєфу місцевості, визначати граничні концентрації забруднюючих речовин в двометровому шарі над поверхнею землі, а також вертикальний розподіл концентрацій.

Ступінь забруднення атмосферного повітря визначається найбільшим розрахунковим значенням концентрації, розрахованим для несприятливих метеорологічних умов та небезпечної швидкості вітру.

У разі одночасної присутності в атмосферному повітрі декількох речовин, що володіють сумацією шкідливого впливу, розраховується сумарна концентрація в долях ГДК:

.

Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини у разі викидів з одиночного точкового джерела розраховується за формулою:

, мг/м³,

де А – коефіцієнт, що залежить від температурної стратифікації атмосфери;

М – маса шкідливої речовини, що надходить до атмосфери за одиницю часу, г/с;

F – коефіцієнт, що враховує швидкість осідання шкідливих речовин у повітрі;

m, n – коефіцієнти, що враховують умови виходу газової суміші з
гирла джерела викиду;

Н – висота джерела викиду над поверхнею землі, м;

η – коефіцієнт рельєфу місцевості;

V₁ – об’ємні витрати газової суміші, м³/с;

ΔТ – різниця між температурою викиду та температурою навколишнього середовища, ºС.

Під час розрахунків аварійних викидів забруднюючих речовин в атмосферу під час згоряння ТПВ на полігонах, кількість забруднюючих речовин розраховується за формулою:

, т,

де С – кількість забруднюючої речовини, т;

М – маса ТПВ, що згоріли на полігоні, т., приймається за даним и керівництва полігону або розраховується множенням об’єму та розрахункової насипної маси ТПВ (0,25 т/м³). Об’єм ТПВ, що згоріли на полігоні, розраховується як різниця між ТПВ, що надійшли (за документацією) та ТПВ, що залишилися (уточнюється за допомогою вимірювань).

V_nі – питомий викид забруднюючої речовини, т/т ТПВ (визначається за довідковими даними). Приблизний склад викидів та питомі значення речовин наступні: тверді частинки – 0,00125 т/т ТПВ, сірчистий ангідрид – 0,003 т/т ТПВ, окисли азоту – 0,005 т/т ТПВ, окис вуглецю – 0,025 т/т ТПВ, сажа – 0,000625 т/т ТПВ).

Приблизний склад біогазу, що утворюється при розкладанні ТПВ: метан – 40…60 %, двооксид вуглецю – 30…45 %, азот, сірководень, кисень, водень та ін. гази – 5…10%.

Прогнозування кількості біогазу, що виділяється, варто робити з урахуванням складу і властивостей ТПВ, місткості і терміну експлуатації полігона ТПВ, схеми і максимальної висоти складування ТПВ, гідрогеологічних умов ділянки складування ТПВ, рН водної витяжки з ТПВ. Розрахунок очікуваної кількості біогазу, що виділяється під час анаеробного розкладання 1 т депонованих ТПВ, рекомендується виконувати за формулою:

,

де V _р.б. – розрахункова кількість біогазу, м³;

Р _ТПВ – загальна маса твердих побутових відходів, депонованих на полігоні ТПВ, кг;

К _л.о. – вміст органіки, що легко розкладається, в 1 т відходів (К _{л. о.} = 0,5…0,7);

Z – зольність органічної речовини (Z = 0,2…0,3);

К _р. – максимально можливий ступінь анаеробного розкладання органічної речовини за розрахунковий період (К _р = 0,4…0,5).

Водне середовище

Оцінка впливу об’єкта поводження з ТПВ на водне середовище проводиться таким чином:

- ступінь впливу об’єктів на поверхневі води оцінюється на основі прогнозних розрахунків вмісту нормованих показників, що надходять з організованих випусків стічних вод та поверхневого стоку з території, у контрольних створах згідно з чинними методиками;

- рівень впливу об’єкта на поверхневі води визначається шляхом зрівняння розрахункових показників якості води у контрольних створах з чинними нормами та фоновими значеннями забруднення;

- встановлюється наявність порушення норм якості води у контрольних створах з визначенням показників з максимальним перевищенням значень ГДК;

- встановлюються показники якості води з максимальним перевищенням фонового значення концентрації у контрольних створах;

- встановлюються показники якості води, показники яких у контрольних створах зменшились у порівнянні з фоновими концентраціями.

- ступінь впливу об’єкта на підземні води визначається шляхом прогнозних розрахунків підйому рівня ґрунтових вод та поширення забруднюючих речовин для періодів будівництва, експлуатації та післяексплуатаційного періоду.

Відведення стічних вод в поверхневі водні об’єкти регламентується нормами граничнодопустимих скидів (ГДС), що встановлюють для кожного випуску. ГДС встановлюють з метою визначення необхідного ступеня очищення стічних вод, що скидаються у водні об’єкти, за умови дотримання нормативів екологічної безпеки водокористування, а також не погіршення фонового стану водного об’єкта. ГДС для кожного показника якості води розраховується за формулою:

,

де С_ГДС – граничне-допустиме значення показника, г/м³;

Q_ст – максимальна годинна витрата стічних вод, м³/год.

Вихідними даними для розрахунку ГДС є тип водного об’єкту, розрахункове значення фонової концентрації, фактичні (проектні) показники концентрації забруднюючих речовин в стічних водах, встановлена максимальна годинна витрата стічних вод, місце розташування випуску тощо.

Поверхневий стік з території об’єктів поводження з ТПВ може формуватися під впливом комплексу природних факторів, насамперед, атмосферних опадів, випаровування, фільтрації, а також поливання території об’єкта. Прогнозні розрахунки впливу неорганізованого поверхневого стоку визначаються за формулою:

,

де Q_п – витрати поверхневого стоку;

C_п – концентрація речовини в поверхневому стоці;

L – довжина території вздовж водного об’єкта;

ω – площа поперечного перетину в водному потоці.

Об’єм атмосферних опадів (дощових та снігових вод) за рік розраховується за формулою:

, м³/рік,

де ψ – коефіцієнт стоку дощових або снігових вод;

F – площа водозбірної території, га;

Н – шар опадів за теплий або холодний період року відповідно, мм.

Об’єм води для поливання території розраховується за формулою:

, м³/рік,

де m – витрати води на поливання одиниці площі; л/м²;

k – кількість поливань на рік;

F_m – площа території, га;

ψ – коефіцієнт стоку.

Сумарна річна кількість виносу речовин з поверхневим стоком розраховується за формулою:

, г/рік,

де W_д,W_с,W_п – об’єми дощових, снігових вод та вод для поливання території;

С_д, С_с, С_п – концентрації забруднюючих речовин в дощових, снігових водах та водах для поливання території.

Основним чинником забруднення підземних вод на об’єктах поводження з ТПВ є фільтрат. Фільтрат необхідно збирати та відводити на очищення. Для попередніх розрахунків середньорічний об’єм фільтрату, що утворюється на полігоні ТПВ, можна визначити за формулою:

,

де – середньорічний об’єм атмосферних опадів;

– середньорічний об’єм поверхневих стоків;

– середньорічний об’єм вологи, що випаровується з поверхні відходів;

– середньорічний об’єм вологи, що випаровується з поверхні контрольно-регулюючих ставків, ставків-випарників;

– середньорічний об’єм вологи, що використовується для додаткового зволоження відходів;

– середньорічний об’єм вологи, що втрачається крізь захисний екран основи полігона ТПВ.

Метод чи спосіб очищення та знешкодження фільтрату визначається на основі проведення попереднього аналізу його властивостей за такими параметрами:

- кількість фільтрату;

- кислотність (рН);

- електропровідність;

- ХПК, БПК₅;

- концентрація аміаку, нітратів, нітритів, фенолу, хлоридів, сульфатів, ціанідів, у т.ч., що легко вивільнюються;

- вміст загального азоту, фосфатів;

- концентрація важких металів;

- вміст вуглеводів та хлорвмісних речовин тощо.

Геологічне середовище та ґрунти.

Оцінка впливу об’єкта поводження з ТПВ на геологічне середовище та ґрунти проводиться таким чином:

- механічне порушення ґрунтів оцінюють площею родючих земель, зайнятих до початку будівництва зеленими насадженнями, сільськогосподарськими територіями, що були порушені під час будівництва, а також об’ємом знятого родючого шару ґрунту. Об’єм родючого шару оцінюють шляхом розрахунку на основі норм зняття шару ґрунту даного типу;

- вплив діючого об’єкта на хімічне забруднення ґрунтів оцінюють за результатами аналізу за специфічними показниками;

- для речовин, що нормуються за значенням ГДК, оцінюють вплив за наявністю перевищення ГДК;

- для речовин з невизначеним значенням ГДК, оцінка ведеться порівнянням з фоновими концентраціями.

Оцінку загального рівня забруднення ґрунтів розраховують за сумарним показником забруднення:

,

де n – кількість забруднювальних елементів;

К_с – коефіцієнт концентрації забруднювача в ґрунті, що визначається відношенням фактичної його концентрації до фонової.

Рослинний і тваринний світ

Оцінюється зміна стану флори та фауни за такими показниками:

- стійкість та опір рослин до впливу токсичних речовин у повітрі;

- зменшення обсягів зелених насаджень (тимчасове або постійне) внаслідок вирубки або забруднення;

- зменшення або зникнення територій, що використовують в якості мисливських угідь, місць сезонного скупчення тварин (в тому числі цінних видів);

- дані щодо масової міграції тварин тощо.

Контрольні питання

1. Назвіть основні етапи аналізу стану компонентів навколишнього середовища.

2. Яким чином здійснюється вплив техногенних об’єктів на довкілля?

3. Яким чином робиться визначення впливу звалища ТПВ на довкілля?

4. Як оцінюється вплив на геологічне середовище?

5. За якими критеріями змінюється рослинний та тваринний світ?

6. Дайте визначення санітарно-захисній зоні техногенного об’єкту.

Список рекомендованої літератури:

1. Правила прибирання та утримання територій населених пунктів України, наказ Держжитлокомунгоспу України від 16.01.96р.

2. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86.

3. Твердые бытовые отходы. Проблемы и решения. Технологии, оборудование / А.М.Касимов, В.Т.Семенов, А.М.Коваленко, А.М.Александров. – Харьков, ХНАГХ, 2006. – 301 с.