Розділ «5.4. Геоекологічне обґрунтування проектування геотехсистем, призначених для знешкодження відходів»

На всіх етапах діяльності людини (добування та переробка сировини, виробництво різноманітної продукції, споживання продуктів виробництва) утворюється значна кількість відходів, які повертаються в природу. Одноразове використання матеріалів і ресурсів призвело до масового накопичення відходів і виробництва стійких забруднювачів природного середовища. Відходами вважаються будь-які речовини, матеріали і предмети, що утворюються в процесі людської діяльності і не мають подальшого використання за місцем утворення чи виявлення, та яких їхній власник повинен позбутися шляхом утилізації або видалення.

Кругообіг речовини та енергії в системі "природа - суспільство" характеризується дуже низьким ступенем замкненості. Більша частка речовини (98-99 %), що була вилучена з географічної оболонки, повертається назад у вигляді відходів. У спрощеному вигляді кругообіг речовини в системі "природа - суспільство" подано на рис. ЗО.

5.4.1. Класифікація відходів за різними ознаками

5.4.2. Особливості взаємодії природних і технічних складових у сануючих геотехсистемах

Для аналізу і практичного керування взаємозв'язками між суспільством та природою розроблено концепцію про природні потенціали, одним з яких є знешкоджувальний потенціал. Він включає всі властивості природного ландшафту стосовно накопичення, розподілу, перетворення або повного розкладу сторонніх речовин таким чином, щоб виключати негативні наслідки для людини та інших живих організмів, а відходи знов залучати до природного кругообігу речовин. Знешкоджувальна здатність ландшафтів має якісні та кількісні аспекти. Якісний аспект пов'язаний зі спектром речовин, з якими може впоратися знешкоджувальний потенціал, а кількісний - із загальною кількістю сторонніх речовин, яка не повинна перевищувати меж знешкоджувальної здатності. Крім того, у межах знешкоджувального потенціалу часто діють природні процеси, інтенсивність яких підпорядкована коливанням залежно від змін температури і кількості опадів за рік.

Знешкоджувальний потенціал природного ландшафту припускає можливе зменшення шкідливого впливу сторонніх речовин на ґрунти, води, корисні копалини, біоценози та здоров'я населення. При цьому важливими знешкоджувальними функціями є такі:

- Захисна - захист ґрунтових вод від зараження фільтраційними водами, забрудненими сторонніми речовинами, або ж поверхневих вод від зараження за рахунок поверхневих стоків.

- Знешкоджувальна - розклад або перетворення сторонніх речовин у речовини, що є нешкідливими або ж притаманними даній території.

У випадку перевантаження знешкоджувальний потенціал може знизитися, тому при його аналізі необхідно виявляти не тільки механізм його дії, але й допустимі навантаження. Орієнтація на процеси, притаманні природному ландшафту, пов'язує знешкоджувальний потенціал з іншими окремими природно-територіальними потенціалами, серед яких особливо слід виділити водний потенціал, біотичний потенціал продуктивності та біотичний регенераційний потенціал. Так, зв'язок між знешкоджувальним і водним потенціалами базується на таких суттєвих положеннях, як:

- Захисту від сторонніх речовин потребує вода, можливість використання якої визначається її якістю (чистотою). Небезпека зараження виходить насамперед від водорозчинних і рідких сторонніх речовин, тому важливі аспекти знешкоджувального потенціалу можна характеризувати на основі тих його властивостей, які впливають на розподіл і перерозподіл води та інших рідин у ландшафті. При цьому необхідно пам'ятати, що поряд з переносом сторонніх речовин водою діють також інші процеси переносу сторонніх речовин (напр., переніс пилу та аерозолів вітром).

- Знешкоджувальні процеси за своїм полем дії не обмежуються основним (наземним) ярусом природного ландшафту. Необхідно враховувати також геологічний (підземний) ярус. Порівняльна оцінка територій за придатністю для заховання відходів виробництва здійснюється на основі аналітичних показників. За якісними і кількісними ознаками виділяють чотири ступеня такої придатності: 1) придатні незначно; 2) придатні помірно; 3) придатні середньо; 4) придатні добре. Загальна оцінка території за показником знешкоджувальної здатності складається із суми ступенів придатності за окремими показниками. Для отримання достатньо чітких градацій оцінок використовується така класифікація придатності: 1) придатні вкрай незначно; 2) придатні незначно; 3) придатні помірно; 4) придатні середньо; 5) придатні добре; б) придатні дуже добре.

Отже, проблем, пов'язаних з утворенням і нагромадженням в природному середовищ? різноманітних відходів, дуже багато. Особливу загрозу для навколишнього середовища і здоров'я людей становлять небезпечні відходи, які потребують спеціальних методів поводження з ними. Якщо розглядати відходи як вторинну сировину, то йдеться насамперед про відмову від використання матеріалів, без яких можна обійтися; про повторне використання матеріалів як вторинних ресурсів; про переробку цих ресурсів для виробництва інших продуктів; про безпечне спалювання вторинних ресурсів з метою виробництва енергії та ін. Якщо відходи не можна повторно використати будь-яким шляхом, виникає необхідність їхнього захоронення.

При розв'язанні проблеми відходів у майбутньому перспективним напрямом вважається застосування у всіх галузях господарства безвідходної технології, що передбачає перехід на утилізаційні методи поводження з відходами. Найближчим часом для більшості промислових та інших виробництв реальним є упровадження маловідходної технології, і тому складування виробничих і побутових відходів поки що залишається основним методом поводження з ними.

5.4.3. Шляхи врахування геоекологічних принципів при проектуванні геотехсистем, призначених для знешкодження відходів

У процесі проектування одним з найважливіших є принцип територіальної диференційованості розміщення сануючих ГТС. Для його реалізації важливе значення має розробка інформаційних карт, які служать основним матеріалом для порівняльної оцінки територій з більшим або меншим знешкоджувальним потенціалом.

Для зображення територіально диференційованих складових знешкоджувального потенціалу та їхнього поєднання у показники потенційних захисної та знезаражувальної функцій придатні карти типів природних ландшафтів середніх масштабів (1 : 100 000). Ці карти поряд з геологічними і гідрогеологічними є важливими допоміжними матеріалами для прийняття проектних рішень. Карти потенційних захисної та знезаражувальної функцій мають значення для оцінки характеру використання територій. Вони дозволяють виявляти потенційні зони небезпеки, такі, як, наприклад, зони охорони питної води або перспективного забору питної води.

На основі карт природно-територіальних типів на вищому рівні проводиться вибір місць для влаштування звалищ побутового сміття та їхнє територіальне обґрунтування. У випадку зараження вод шкідливими речовинами в результаті аварії за допомогою таких карт можна швидко отримати першу інформацію про об'єми та напрямки розповсюдження сторонніх речовин. Для загальної оцінки придатності територій для цілей поховання відходів доцільно створювати спеціалізовані карти інженерно-геологічного районування у більш дрібних масштабах (напр., 1 : 500 000).

Принцип територіальної диференційованості має обов'язково підкріплюватися принципом контролю за станом звалищ. Залежно від умов місця звалища і тим самим від інфільтрації води (вертикальна, горизонтальна, застійна) процеси всередині товщі звалища протікають переважно аеробна чи анаеробна. При цьому відбувається багато хімічних, біологічних і фізичних процесів: міграція, сорбція, осадження, розчинення, коагуляція, іонообмін і деструкція.

Серйозні проблеми виникають при складуванні шкідливих і токсичних відходів. Умовою для створення подібного звалища, на яке передбачається вивозити небезпечні речовини, має бути наявність різноманітної й численної популяції мікробів для деструкції відходів. У випадку суміщення різних відходів в одному звалищі цьому питанню слід приділяти особливу увагу. Для раціонального розв'язання цих проблем німецькі вчені розробили концепцію так званого "змішаного звалища шкідливих відходів", котра найкраще забезпечує дотримання reo- та біоекологічних норм при влаштуванні звалищ. Сутність цього методу полягає в тому, що внаслідок установленого співвідношення надходження певних кількостей шкідливих і токсичних відходів і побутового сміття хімічні та біохімічні процеси, що виникають, призводять до знешкодження або зниження токсичності шкідливих речовин, зменшення їхньої міграції з місця звалища, захисту поверхні звалища за рахунок природного заселення рослинами.