ЯК ПОЛІГОНИ ТБО ВПЛИВАЮТЬ НА ПІДЗЕМНІ ВОДИ
У світовій практиці відомо понад двадцять методів знешкодження та утилізації ТПВ. До них належать методи: складування ТПВ на полігонах (звалищах), спалювання, аеробне біотермічне компостування; комплекс компостування та спалювання (або піролізу) некомпостованих фракцій, роздільний збір та сортування відходів на сміттєсортувальних заводах і т.д.
В Україні підлягають похованню – 96.5% від загальної кількості відходів. Площа, зайнята полігонами біля РФ, нині перевищує 40 тис. га і щорічно збільшується на 2,5-4%. Динаміка впровадження різних методів переробки побутових відходів у різних країнах показує, що за останні двадцять років обсяг ТПВ, що спрямовуються на полігони, зменшився приблизно на 10-15%. Однак, з урахуванням порівняно невисоких капітальних та експлутаційних витрат полігони залишатимуться найпоширенішим методом утилізації відходів у найближчі 10-15 років. Поховання на полігонах, крім того, залишається необхідним методом для відходів, що не піддаються вторинній переробці, не згоряють або згоряють із виділенням токсичних речовин.
Полігони складування ТПВ є об'єктами високого екологічного ризику забруднення навколишнього природного середовища. Основним фактором, що визначає негативний вплив полігонів поховання ТПВ, є інфільтрація в межах площі складування відходів віджимної води, що виділяється зі звалищного тіла в процесі складування, ущільнення та розкладання відходів – звалищного фільтрату. Протягом життєвого циклу полігону ТПВ фільтратє незмінним джерелом забруднення підземних вод.
Проектування, будівництво та експлуатація полігонів ТПВ регламентується нормативними документами. Конструктивні рішення основ полігонів залежать від кліматичних та гідрогеологічних умов. Для запобігання проникненню звалищного фільтрату в підземні води передбачається пристрій:
• протифільтраційного екрану в основі полігону з водотривких матеріалів – природних (глини, суглинки) та штучні (плівкові покриття, продуктів відходів нафтохімічної промисловості, використання слабопроникних ґрунтових екранів, покритих геомембраною);
• системою дренажу та збору фільтрату в основі полігону;
• системою дренажу для відведення поверхневого стоку із прилеглих територій;
• системою відкачування та очищення звалищного фільтрату.
Незважаючи на дотримання всіх заходів, що регламентуються при проектуванні, будівництві та експлуатації полігонів поховання ТПВ, спрямованих на запобігання забруднення підземних вод, відбувається просочування звалищного фільтрату через основу полігону:
• глинисті екрани не дають повного захисту підземних вод від емісії розчинених речовин у складі фільтрату;
• при впливі на екран сильних кислот і основ ряду неорганічних рідин коефіцієнт фільтрації значно збільшується в часі, що необхідно враховувати при конструюванні екранів;
• наявність зон дефекту геомембран як компонента складного протифільтраційного екрану, пов'язані з виникненням проколів, подряпин, тріщин та погано зварених швів через вік від впливу зовнішніх елементів (хімікати, кисень, мікроорганізми, температура, випромінювання високої енергії та механічного впливу).
Отже, в оцінку впливу проектованого полігону поховання ТПВ на навколишнє середовище, а також звалищ, що діють, реконструюються повинні входити наступні складові елементи:
• прогноз якості фільтраційних вод;
• прогноз утворення обсягу фільтрату з урахуванням трансформації поверхневого стоку та нерівномірності його розподілу протягом року;
• прогноз перенесення забруднюючих речовин до рівня ґрунтових вод;
• прогноз поширення забруднюючих речовин у водоносному горизонті.
За даними численних досліджень, проведених зарубіжними та українськими вченими, хімічний та мікробіологічний склад фільтрату полігонів та їх обсяг залежать від низки факторів, до яких належать: морфологічний склад ТПВ; потужність полігону ТПВ; етап життєвого циклу полігону; вологість відходів; кліматичні чинники (температура, атмосферні опади); інженерна інфраструктура полігону; попередня обробка відходів.
У зв'язку з різноманіттям факторів, що впливають на концентрацію та склад неорганічних та органічних домішок у фільтраті, прогнозування хімічного складу фільтраційних вод є досить складним завданням і в даний час не існує єдиного підходу до прогнозних оцінок складу фільтрату, багато моделей знаходяться на стадії розробки.
Для прогнозування хімічного складу фільтрату, що утворюється, полігонів поховання ТПВ необхідно використовувати статистичні дані, зібрані з літературних джерел, а також наведених характеристик фільтратів для діючих полігонів.
Розрахунок обсягу утворення фільтрату можливий з урахуванням водного балансу полігону. Для оцінки та прогнозу обсягів утворення фільтраційних вод може бути використана модель розроблена Агентством з охоронинавколишнього середовища США "Hydrologic Evaluation of Landfill Performance" (HELP). Дана модель як складові водного балансу полігону враховує атмосферні опади (у тому числі, накопичення снігу на поверхні та його танення), випаровування, циркуляцію води в тілі полігону (вертикальна фільтрація, горизонтальний дренаж, віддача-поглинання вологи відходами) та поверхневий стік. Як вихідні дані ця модель видає значення (щодня, місяці, роки і середні): сумарного випаровування; поверхневого стоку, обсяг вод, що інфільтруються через ізолюючі шари і т.д.
Надходження до водоносних горизонтів фільтрату на площі полігонів ТПВ з подальшою міграцією речовин може призводити до негативної трансформації якості підземних вод на значних територіях.
Харитонова Н.В., Корнілаєв Є.М.