CC BY
118УДК 57.044
ОБЗОР ХИМИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ, ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ ПОЛИГОНОВ
ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ
М. В. Чижевская*, О. И. Багаева, В. А. Миронова
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
К химическим веществам, входящим в состав большинства свалок промышленных и бытовых отходов, относятся группы, содержащие органические производные, в том числе искусственные и синтетические полимеры, а также неорганические соединения, как правило, представляющие собой металлосодержащие комплексы, а также стекло и стеклосодержащие объекты. В связи с отсутствием мусороперерабатывающих предприятий проблема утилизации и переработки промышленных и бытовых отходов для Красноярска актуальна.
Ключевые слова: полигон твердых бытовых отходов, ТБО, загрязнение окружающей среды.
REVIEWING CHEMICAL COMPONENTS INCLUDED IN THE LANDFILL
M. V. Chizhevskaya*, O. I. Bagaeva, V. A. Mironova
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
There are several groups of chemicals that are a part of most industrial and domestic waste dumps: containing organic derivatives, including artificial and synthetic polymers, as well as inorganic substances, usually consisting of metal-containing complexes and compounds, as well as glass and glass objects. In connection with the lack of waste-processing enterprises, the problem of utilization and processing of industrial and household waste for Krasnoyarsk is relevant.
Keywords: landfill, solid municipal waste, pollutant, environmental contaminant.
По словам специалистов, ежегодно только в Красноярске производится 1 300 тыс. т. отходов, из них более 400 тыс. т твердых бытовых отходов (ТБО). Одним из основных методов обезвреживания ТБО на сегодняшний день является их депонирование на полигонах. Действующий полигон представляет собой своеобразный биохимический реактор, в теле которого под воздействием внешних (осадков, температуры и т. д.) и внутренних факторов происходят сложные комплексные реакции с выделением биогаза (метана) и фильтрата - вязкой жидкости темного цвета, содержащей в своем составе большой набор токсичных веществ [1].
С фильтратом загрязняющие вещества с большей или меньшей степенью вероятности могут попадать в подземные воды, почвы, грунты. Мониторинг влияния полигонов ТБО на экологическое состояние объектов окружающей среды (природных вод, почв и атмосферного воздуха) осуществляется в соответствии с рекомендательными и нормативными документами и включает в себя целый ряд физико-химических, химических, микробиологических и других анализов. Выбор методов и подходов может быть более совершенен с учетом всех этапов химической трансформации соединений, находящихся на полигоне твердых отходов.
Химический состав фильтрационных вод полигонов ТБО включает сложные органические и неорганические вещества. Условно можно выделить две группы химических веществ, входящих в состав большинства свалок ТБО: содержащие органические производные, в том числе искусственные и синтетические полимеры, а также остатки нефтепродуктов и масел, попадающие на свалку с отработанными деталями механизмов. Ко второй группе можно отнести неорганические вещества, как правило, представляющие собой металлосодержащие комплексы и соединения, а также стекло и стеклосодержащие объекты.
Широкое применение сегодня получили пластмассы, изготовленные на основе синтетических полимеров ввиду дешевизны подобных технологий. Утилизация полимерных материалов в естественных условиях практически невозможна - разложение пластика составляет около 200 лет. Однако часть полимерных материалов является биоразлагаемой в естественных условиях. Продукты разложения не являются токсическими и встречаются повсеместно в природе и в живых организмах [2]. В литературных источниках есть данные исследования трансформации твердых отходов, состоящих из полимеров на основе по-ливинилхлорида. Принимая во внимание, что одним из направлений утилизации и уничтожения отходов,
Решетневские чтения. 2017
содержащих ПВХ, является их термическое разложение, необходимо учитывать негативное воздействие на окружающую среду, обусловленное токсичными продуктами их горения. Результаты исследования состава газообразных продуктов горения, образующихся при термическом разложении отходов, содержащих ПВХ, показали, что токсичность образующейся газовой фазы определяется основным (базовым) веществом - винилхлоридом, и обусловлена в основном оксидами углерода (СО, CO2) и хлороводородом. В газовой смеси помимо оксидов углерода и хлористого водорода присутствуют оксид азота (IV), акролеин, формальдегид [3].
Неорганические вещества, входящие в состав промышленных и бытовых отходов, как правило, содержат металлосодержащие комплексы и соединения, а также стекло и стеклосодержащие объекты.
Исследования ученых показали, что в пробах грунтовых вод, отобранных по периметру свалки отходов (Архангельская область), из неорганических поллютантов обнаружены тяжелые металлы ртуть, кадмий, цинк, висмут, железо и марганец, в критичном для биосистем количестве. Превышение ПДК для разных элементов составило от 2,2 ПДК (Cd) до 118 ПДК (Mn). Из органических поллютантов в пробах грунтовых вод обнаружены нефтепродукты (до 16 ПДК в пересчете на валовое содержание нефтепродуктов) и фенолы (до 624 ПДК в пересчете на летучие фенолы) [4].
В ходе экологического мониторинга на территории свалки г. Славянск-на-Кубани (Краснодарский край), была зафиксирована геохимическая аномалия, загрязнение почв и техногенных грунтов химическими элементами которой достигает чрезвычайно опасной категории. Так, валовые содержания химических элементов 1-го класса опасности составляют свинец (14-40 ПДК) и цинк (до 6-7 ПДК). По элементам 2-го класса опасности по наибольшей степени загрязнения почв и техногенных грунтов выделяются медь -3-7 ПДК, никель - 1,4-3 ПДК, хром - до 1,5-5 ПДК, молибден - до 1 ПДК. Из элементов 3-4-го класса опасности элементами-загрязнителями являются серебро - 3,5-15 ОДК, олово - до 1-10 ПДК, фосфор -1-2 ОДК, барий - 1,2 ОДК [5].
В Красноярском крае практически полностью отсутствуют предприятия по сортировке и переработке твердых бытовых отходов (ТБО). Площадь земель, занятых полигонами отходов и свалками, в крае составила 6,3 тыс. га. [6]. Помимо официальных полигонов ежегодно в Красноярском крае выявляется более 300 новых мест несанкционированного размещения отходов. Существующие на сегодняшний день предприятия занимаются сбором и переработкой пластика, полиэтилена, ПЭТ-бутылок, макулатуры, осуществляют утилизацию отработанных масел путем сжигания на установке «Форсаж-2 М», подготавливают для дальнейшей переработки отработанные аккумуляторные батареи. Однако основный вид деятельности предприятий, занимающихся ТБО - это хранение и захоронение отходов [7].
Библиографические ссылки
1. Особенности эксплуатации полигонов ТБО в условиях Центральной Сибири / Н. Н. Шаталова, О. В. Тасейко, М. В. Чижевская и др. // Экологические проблемы промышленных городов : сб. науч. тр. Саратов, 2013. С. 32-33
2. Коржан А. Биоразлагаемые полимеры и пластики. [Электронный ресурс]. URL: http://www.plastice.org/ fileadmin/files/RU_Biorazgradljiva_plastika_in_polimeri_ Krzan.pdf (дата обращения: 01.09.2017).
3. Термическое разложение отходов, содержащих поливинилхлорид / С. Ф. Свирщевский, С. Л. Лейно-ва, В. В. Понарядов и др. // Экологические проблемы промышленных городов : сб. науч. тр. Саратов, 2013. С. 9.
4. Ларионов Н. С., Боголицын К. Г., Кузнецова И. А. Комплексная оценка влияния свалки твердых бытовых отходов г. Архангельска на компоненты природной среды // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д. И. Менделеева), 2011. Т. LV, № 1. С. 95.
5. Щербакова Е. В. Экологическое состояние почв и техногенных грунтов свалки города Славянска-на-Кубани // Экологические проблемы промышленных городов : сб. науч. тр. Саратов, 2013. С. 106-107.
6. О состоянии и охране окружающей среды в Красноярском крае : гос. доклад за 2016 г. [Электронный ресурс]. URL: http://www.mpr.krskstate.ru/envir/ page5849/0/id/26439 (дата обращения: 01.09.2017).
7. Концепция государственной политики Красноярского края в области экологической безопасности и охраны окружающей среды до 2030 года. [Электронный ресурс]. URL: http://www.mpr.krskstate.ru/ envir/page5630 (дата обращения: 01.09.2017).
References
1. Osobennosti jekspluatacii poligonov TBO v uslovijah Central'noj Sibiri [Features of the operation of solid domestic waste landfills in Central Siberia] / N. N. Shata-lova, O. V. Tasejko, M. V. Chizhevskaja et al. // Environmental problems of industrial cities : proc. 8th Int. Conf., Saratov, 2013. P. 32-33.
2. Korzhan A. Biorazlagaemye polimery i plastiki. Available at: http://www.plastice.org/fileadmin/files/RU_ Biorazgradljiva_plastika_in_polimeri_Krzan.pdf (accessed: 01.09.2017).
3. Termicheskoe razlozhenie othodov, soderzhashhih polivinilhlorid [Thermal decomposition of waste containing polyvinyl chloride] / S. F. Svirshhevskij, S. L. Lejnova, V. V. Ponarjadov et al. // Environmental problems of industrial cities : proc. 8th Int. Conf., Saratov, 2013. P. 9.
4. Larionov N. S., Bogolicyn K. G., Kuznecova I. A. Kompleksnaja ocenka vlijanija svalki tverdyh bytovyh othodov g. Arhangel'ska na komponenty prirodnoj sredy [Complex assessment of the impact of the landfill on solid household waste in Arkhangelsk on the components of the natural environment] // Ros. him. zh. (Russian Journal of General Chemistry), 2011. Vol. LV, no. 1. P. 95.
5. Shherbakova E. V. Jekologicheskoe sostojanie pochv i tehnogennyh gruntov svalki goroda Slavjanska-
na-Kubani. [Ecological condition of soils and man-made landfills in the city of Slavyansk-on-Kuban.] // Jeko-logicheskie problemy promyshlennyh gorodov: sb. nauch. tr. Saratov, 2013. P. 106-107.
6. Gosudarstvennyj doklad "O sostojanii i ohrane okruzhajushhej sredy v Krasnojarskom krae" za 2016 god ["On the state and protection of the environment in the Krasnoyarsk Territory" for 2016]. Available at: http:// www.mpr.krskstate.ru/envir/page5849/0/id/26439 (accessed: 01.09.2017).
7. Koncepcija gosudarstvennoj politiki Krasnojar-skogo kraja v oblasti jekologicheskoj bezopasnosti i ohrany okruzhajushhej sredy do 2030 goda. [The concept of the state policy of the Krasnoyarsk Territory in the field of environmental safety and environmental protection until 2030]. Available at: http://www.mpr. krskstate.ru/envir/page5630 (accessed: 01.09.2017).
© Чижевская М. В., Багаева О. И., Миронова В. А., 2017
