Моніторинг забруднення підземних вод в районі розташування полігону твердих побутових відходів (полігону промислових відходів)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

Розділ 1. Підземні води

1.1 Гідрологія підземних вод

1.2 Якість та екологічний стан підземних вод

Розділ 2. Характеристика твердих промислових відходів

Розділ 3. Проблема ліквідації та утилізації твердих побутових відходів

Розділ 4. Забруднення підземних вод

4.1 Джерела забруднення

4.2 Основні види забруднення

Розділ 5. Гігієнічний моніторинг впливу полігону твердих побутових відходів на якість підземних вод

Розділ 6. Державний моніторинг підземних вод

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

До найактуальніших проблем сьогодення, що торкаються кожного жителя планети й від яких залежить майбутнє людства, слід віднести проблеми екологічні. Викликані недалекоглядним, нерозумним, необґрунтованим ставленням людини до природи, вони виникли не сьогодні й не вчора. Відомі вчені США, Японії, Росії, України в результаті поглибленого аналізу, ретельних досліджень і моделювання сучасних природних процесів, які розвиваються в біосфері, дійшли висновку, що вже в наступному столітті наша Земля може обернутися на безлюдну пустелю, а ресурсів біосфери вистачить усього на кілька десятиліть. Це пов'язано з рядом виникнення глобальних екологічних проблем.

Однією з найважливіших проблем є забруднення гідросфери, а саме підземних вод, внаслідок локального забруднення, пов'язаного як з техногенним навантаженням на водоносні горизонти, так і з майже цілковитим забрудненням ландшафтів і поверхневих вод. Слід зазначити, що підземні води не лише вичерпуються і забруднюються, але й нераціонально використовуються. Чинним законодавством України заборонено використання підземних вод на інші цілі, окрім потреб питного та господарсько-побутового водопостачання населення, однак у 30 містах України більше половини загальної кількості підземних вод все ще використовується для технічних потреб.

Взаємозв'язок забруднення підземних вод із загальним станом інших компонентів навколишнього природного середовища обумовлює необхідність комплексного вивчення та моніторингу всіх компонентів природи.

Тому існує об'єктивна необхідність втручання держави в природно-екологічну сферу з метою досягнення збалансованого стану, держава також повинна закласти основи глобального еколого-економічного партнерства між суб'єктами підприємництва, між іноземними партнерами, на рівні планетарного співробітництва заради виживання і подальшого розвитку України, а також всієї цивілізації.

підземний вода побутовий відходи

Розділ 1. Характеристика підземних вод

1.1 Гідрологія підземних вод

Походження і поширення підземних вод .

Механізм утворення і поширення підземних вод за своєю суттю є процес взаємодії гідросфери і атмосфери з літосферою. Спостереження показують, що поверхнева вода з тією чи іншою швидкістю просочується через пори гірських порід, досягає водостійкого горизонту і утворює вище нього водоносний горизонт. На цій основі ще в давнину виникла теорія походження підземних вод, що отримала назву інфільтраційної.

Однак інфільтрація не єдиний процес, в результаті якого утворюються і поповнюються підземні (ґрунтові) води. Багаточисельні факти змушують відмовитись від універсального значення простого просочування води. Справа в тому, що навіть під час великих дощів насиченими виявляються тільки верхні шари ґрунту, нижче яких лежать сухі шари. Водоносні горизонти виявляються поза видимим зв'язком з атмосферними опадами.

У кінці XIX ст. була розроблена теорія конденсаційного походження підземних вод, пояснюючи накопичення ґрунтових вод конденсацією водяної пари з повітря проникненням її в землю. Особливо значних розмірів цей процес набуває в піщаних пустелях, однак пояснити всю різноманітність видів води в земній корі тільки конденсацією теж не можна.

Сутність помилок всіх теорій в тому, що кожна з них допускала лише одну форму, в якій вода проникає в землю - рідку або газоподібну. Подібно до того, як різноманітні атмосферні гідрометеори, різноманітні і види води в земній корі. Вони знаходяться в товщі гірських порід верхньої частини земної кори в рідкому, твердому та газоподібному стані.

По походженню розрізняють такі види підземних вод:

· Інфільтраційні, що утворилися внаслідок просочування з поверхні дощових, талих і річкових вод;

· Конденсаційні, що утворились в порах і тріщинах гірських порід із водяної пари;

· Седиментаційні, що утворилися в процесі геологічного накопичення осадів у водних умовах (седиментація - осідання);

· Магматогенні, або ювенальні, що утворились при кристалізації магми і метаморфізації гірських порід. Вважається, що більша частина вод гідросфери утворилася за рахунок дегазації магми.

Види води в ґрунті та підґрунті .

По фізичному стану підземні води поділяють на сім видів.

1. Гравітаційні води. Вони переміщуються під дією сили тяжіння (гравітації), заповнюють тріщини й пустоти земної кори, переміщуються по них, а також займають замкнуті пониження на земній поверхні, утворюючи океани, моря, озера (рис. 1.).

2. Капілярні води. Вони заповнюють дрібні пори в ґрунті та гірських породах, утримуються за рахунок сил поверхневого натягу і переміщуються в залежності від градієнта температури і вологості породи навіть проти градієнта сили тяжіння (завдяки цьому ґрунтові води підіймаються до поверхні). Гравітаційні та капілярні води приймають активну участь у вологообігу.

3. Плівкова вода. Вона обволікає частки ґрунту і притягується до них силою поверхневого натягу, тому вона слабо приймає участь у вологообігу і погано використовується рослинами.

4. Гігроскопічна вода. Вона обволікає дрібні агрегати ґрунту і видаляється тільки при сильному нагріванні.

Рис. 1. Утворення підземних вод

5. Хімічно пов'язана вода входить до складу мінералів, фізично та хімічно пов'язана в них (гіпс - CaSO4 . 2Н2О - вміщує 20,3% води, мірабіліт - Na2SO4 . 10Н2О - вміщує 55% води і т.д.), тому при її видаленні змінюються їхні фізичні властивості і вони руйнуються.

6. Пароподібна вода займає пори, вільні від рідкої води. Утворюється як в результаті проникнення атмосферної вологи, так і в зв'язку з випаровуванням підземних вод всіх форм. Безпосередньо в постачанні рослин водою участі не приймає.

7. Вода в твердому стані буває в областях сезонної (зимової) і багаторічної (вічної) мерзлоти.

Фізичні властивості і хімічний склад підземних вод.

Хімічний склад підземних вод визначається напрямком геологічних процесів природної зони, які, в свою чергу, залежать від ряду чинників. При надлишковому зволоженні формуються прісні води, при недостатньому зволоженні мінералізація підвищується.

При просочування води через підзолисті ґрунти, а також через піски в підземні води проникає лише незначна кількість солей. При фільтрації через чорноземи, каштанові ґрунти, а тим більше через солончаки в підземні води поступає більше солі. Ґрунти можуть змінювати склад вод, що фільтруються через них, завдяки реакціям обміну.

На мінералізацію підземних вод впливає й жива речовина. У чорноземних степах від розпаду рослинних залишків щорічно поступає в ґрунт біля 1000 - 1200 кг зольних елементів на гектар, що в 10 разів більше, ніж у зоні тайги. Солі, проникаючи в підземні води, підвищують їх мінералізацію.

Класифікація підземних вод по умовах залягання.

У підземних водах також спостерігається певна стратифікація (шаруватість). Перший від земної поверхні постійно існуючий на глибині від 3 до 30 м безнапірний горизонт називається ґрунтовими водами. Підземні води, що залягають нижче ґрунтових і відділені від них пластами водонепроникних порід, називають міжпластовими. Вони звичайно знаходяться під гідростатичним тиском і в такому разі називаються напірними або артезіанськими. Їх може бути декілька.

1.2 Якість та екологічний стан підземних вод

Значна густота населення, концентрація промислових і сільськогосподарських виробництв, що потребують великої кількості води, з багатовідходним технологічним процесом обумовили техногенний вплив на навколишнє середовище України, у тому числі на підземні води, в 10--15 разів більший, ніж в сусідніх країнах. В умовах обмеженого і нерівномірного розміщення водних ресурсів по території постає проблема стійкого забезпечення водою з мінімальними екологічними і економічними втратами.

Масштаби і темпи змін екогеологічного стану підземних вод особливо вагомі в густонаселених районах з інтенсивною господарською діяльністю. На цих площах функціонують великі групові водозабори, які працюють в умовах порушення природного режиму. Таке порушення зумовлено зміною співвідношення живлення та видобутку підземних вод під впливом техногенних факторів, в результаті чого спостерігаються: вичерпання підземних вод з утворенням великих депресійних воронок внаслідок інтенсивного водозабору та водозниження в гірничих виробках; підтягування і проникнення солоних вод через інтенсивне відкачування підземних вод; підпір грунтових вод, зумовлений гідротехнічним будівництвом; підтоплення територій під впливом природно-техногенних факторів, зниження або підвищення рівня на меліоративних системах.

Внаслідок інтенсивної експлуатації підземних вод утворились депресійні воронки в долині Сіверського Донця та в Києві, Мелітополі, Полтаві і Харкові (зниження рівня в центрі депресії в Києві -- 70 м, Полтаві -- 80 м, Харкові -- 100 м). Під впливом гірничих виробок дренуються водоносні горизонти в південно-західній частині Запорізької області, в Кривбасі, Західному Донбасі, Нікопольському марганцево-рудному басейні. Шахтні води підвищеної мінералізації дренуються в нижчі водоносні горизонти і мігрують на великі відстані, засолюючи родючі грунти та поверхневі прісні води півдня України. З цієї причини опинилось під загрозою водопостачання Нікополя.

Однією з найважливіших екологічних проблем є погіршення якості підземних вод внаслідок локального забруднення, пов'язаного як з техногенним навантаженням на водоносні горизонти (формування депресій, інтрузії забруднених вод), так і з майже цілковитим забрудненням ландшафтів і поверхневих вод (надходження хімічних сполук на орні землі, радіонуклідів ЧАЕС та ін.).

Спостереження за показниками якості води на діючих водозаборах дають підставу констатувати наявну тенденцію до погіршення якості води: зростають концентрації нормованих компонентів та збільшується число показників, за якими води можуть стати некондиційними. Причини погіршення якості підземних вод -- різні і можуть бути наслідком порушення природної гідрогеохімічної зональності, присутності в водовміщувальних породах мінералів, що стають джерелом додаткового надходження нормованих елементів, складної взаємодії природних процесів та різноманітного техногенного впливу на підземні води.

Великою загрозою у зв'язку з його високою токсичністю є хімічне забруднення, пов'язане зі стічними водами промислових підприємств. Найбільшої шкоди здоров'ю людини завдають іонні форми таких мікроелементів як ртуть, марганець, мідь, свинець, цинк, хром та інші. Вплив господарської діяльності на гідросферу неоднаковий у різних частинах України. Так, в північно-західних областях забруднювальні речовини в підземних водах зустрічаються переважно у межах ГДК і склад їх відповідає ДЕСТу 2874-82 «Вода питна». Підземні води з помірним ступенем забруднення, який характеризується невеликим перевищенням ГДК забруднювальних компонентів, мають острівне розповсюдження по всій Україні з переважанням на півночі та сході.

Небезпечний ступінь забруднення підземних вод характеризується високим рівнем вмісту в них забруднювальних речовин і пов'язаний зі значним техногенним навантаженням на геологічне середовище, в т. ч. на підземні води на півдні і сході України. На площах з високим промисловим і сільськогосподарським потенціалом та значною густиною населення (Донбас, Придніпров'я, Автономна Республіка Крим) підземні води характеризуються надзвичайно небезпечним ступенем забруднення. Тут забруднювальні речовини в підземних водах в декілька разів перевищують норми ГДК і не відповідають вимогам ДЕСТу.

Таким чином, аналізуючи вищенаведене, можна сказати, що сучасний стан підземних вод є задовільним на більшості площ з локальним проявом техногенних змін під впливом господарської діяльності людини. Але тенденція до забруднення ландшафтів, поверхневих і підземних вод в зонах впливу ряду промислово-міських, гірничих та аграрних об'єктів свідчить про надмірне техногенне навантаження на довкілля. При цьому погіршується стан найбільш захищених водних об'єктів -- водоносних горизонтів, які є останнім екологічним резервом водозабезпечення людини.

Розділ 2. Тверді (промислові) відходи

Виробнича і побутова діяльність людини неминуче пов'язана з утворенням твердих відходів. Якщо газоподібні і рідкі відходи порівняно швидко поглинаються природним середовищем, то асиміляція твердих відходів триває десятки і сотні років. Місця складування відходів займають величезні території. Щорічно в Україні складується до 1,5 млрд. т твердих відходів. Всього в країні їх скупчилося до 30 млрд. т. Звалища відходів займають більше 150 тис. га. У зв'язку з низьким рівнем технологічних процесів об'єм утворення промислових відходів в Україні в 6,5 разу вище, ніж в США, і в 3,2 разу вище, ніж з країнах ЄЄС. Проблема відходів -- це проблема великих міст, і чим більше місто, тим ця проблема гостріша.

Відходи -- невживані для виробництва даної продукції окремі компоненти сировини або речовини, що виникають в ході технологічних процесів, і енергія, утилізації, що не піддаються, в даному виробництві.

Побутові відходи - всі відходи сфери споживання, які утворюються в житлових масивах, організаціях та установах, торгівельних закладах тощо, відходи опалювальних установок в житлових будинках, сміття з вулиць, будівництв тощо. Тверді побутові відходи (ТПВ) -- непридатні для подальшого використання харчові продукти і предмети побуту, що викидаються людиною. Утилізація -- вживання з користю. Сміття - тверда частина побутових відходів, утворюваних у житлових масивах. Воно включає матеріали та вироби, починаючи від старих газет, порожніх консервних банок, пляшок, харчових відходів, обгорток та пакувальних матеріалів, закінчуючи битим посудом, зношеним одягом, поламаною побутовою чи офісною технікою тощо. Відходи одного виробництва можуть служити сировиною для іншого. Реутилізація (рецикл) -- отримання з використаної готовою продукції шляхом її переробки нової продукції того ж або близького нею типу (наприклад, папери з макулатури, металу з металобрухту і ін.). Використання ТПВ як початковий продукт для іншого виробництва також є одним з видів реутилізації.

Вторинні матеріальні ресурси (ВМР) -- сукупність всіх видів викидів, які можуть бути використані як основний і допоміжного сировини для випуску нової продукції. Реальні вторинні матеріальні ресурси -- це ті, для яких створені ефективні методи і потужності для переробки і забезпечений ринок збуту. Потенційні ВМР -- всі види вторинних ресурсів, що не увійшли до групи реальних. Фільтрат -- рідка складова ТПВ, сильно забруднена.

Класифікація відходів. Відходи підрозділяються на:

· побутові (комунальні) -- тверді і рідкі відходи, не утилізовані в побуті, утворюються в результаті життєдіяльності людей і амортизації предметів побуту;

· промислові -- залишки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, що утворилися при виробництві продукції або виконанні робіт і втратили повністю або частково результатні споживчі властивості;

· сільськогосподарські -- відходи, що утворюються в ході сільськогосподарського виробництва;

· будівельні -- відходи, що утворюються в процесі будівництва будівель, споруд (зокрема дорогий і інших комунікацій) і виробництві будівельних матеріалів;

· споживання -- вироби і машини, що втратили свої споживчі властивості в результаті фізичного або морального зносу;

· радіоактивні -- невживані прямі і непрямі радіоактивні речовини і матеріали, що утворюються при роботі ядерних реакторів при виробництві і застосуванні радіоактивних ізотопів. Відходи промислового і сільськогосподарського виробництва називаються також виробничими відходами. Вони можуть бути токсичними і нетоксичними. Токсичні -- відходи, здатні викликати отруєння живих істот.

Розділ 3. Проблема ліквідації та утилізації твердих побутових відходів

У кожному людському помешканні утворюється величезна кількість непотрібних матеріалів та виробів, починаючи від старих газет, порожніх консервних банок, пляшок, харчових відходів, обгорток та упаковки, закінчуючи битим посудом, зношеним одягом і поламаною побутовою чи офісною технікою. Усі ці речі ми зазвичай називаємо сміттям або твердими побутовими відходами на відміну від промислових, сільськогосподарських відходів чи каналізаційних стоків.

За даними спеціальних служб на одного мешканця України припадає 50 кг твердих побутових відходів на рік.

Таблиця 1.

Папір	41%
Харчові відходи	21%
Скло	12%
Залізо та його сплави	10%
Пластмаси	5%
Деревина	5%
Резина й шкіра	3%
Текстильні матеріали (тканини)	2%
Алюміній	1%
Інші метали	0,3%

Дослідження свідчать, що склад побутових відходів приблизно такий:

Вміст окремих компонентів може істотно змінюватись залежно від джерела (житловий масив чи торговельний центр, адміністративні споруди тощо). У різні пори року вміст опалого листя, скошеної трави значно зростає і може за об'ємом дорівнювати усім іншим категоріям разом.

Причини та передумови виникнення проблеми.

Серед причин зростання кількості побутових відходів називають зростання населення. Проте вчені довели, що кількість відходів зростає набагато швидше, ніж кількість населення. Отже, причина полягає не у кількості, а - у способі життя людей, які використовують все більше пакувальних матеріалів, виготовляють і купують неякісні товари, що швидко виходять з ладу, викидають речі замість того, аби знайти їм інше застосування тощо.

Викидаючи сміття, ми брутально порушуємо один з основних екологічних законів - кругообігу речовин у природі. Адже вилучаючи з природи чимало речовин, людина змінює їх до невпізнанності і повертає у природу у вигляді сміття, яке не розкладається на вихідні речовини природнім шляхом. Наприклад, в умовах лісу папір розкладається протягом 2 років, консервна бляшанка - понад 90 років, поліетиленовий пакет - понад 200 років, скло - понад 1000 років.

Звільнення від відходів ведеться за напрямками:

складування або навіть захоронення таким чином, щоб вони не впливали негативно на навколишнє середовище;

знищення відходів шляхом їхнього спалювання.

Очистка від шкідливих речовин, що становить найбільш складний процес, який здійснюється такими способами:

Механічна очистка методом відстою в спеціальних відстійниках рідких стоків, фільтрування і т.п.,

Хімічна чистка при якій шкідливі компоненти відходів перетворюються на осадок або розкладаються,

Фізико-хімічна очистка, головним чином, методом електролізу або іонообмінних смол,

Біологічна очистка за допомогою бактерій або інших живих організмів здатні розкладати шкідливі речовини в процесі життєдіяльності.

Як правило, прибирати й ліквідувати тверді побутові відходи повинна місцева влада. Прибирання оплачується з місцевого бюджету, який в свою чергу формується з місцевих податків, тобто тип ліквідації сміття і якість прибирання визначаються бажаннями і фінансовими можливостями місцевих жителів.

Характеристику полігонів і звалищ твердих побутових відходів України подано у табл. 1. Як бачимо, як їх кількість, так і площа впродовж періоду, що досліджується, зростають. Частка перевантажених полігонів і звалищ або таких, що не відповідають нормам екологічної безпеки, визначена за площею, є високою і наприкінці 2006 року становить 40,4% (табл. 2).

Таблиця 2

Динаміка кількості та площі полігонів та звалищ твердих побутових відходів в Україні у 1999-2006 роках

Роки	Загальна кількість полігонів та звалищ, одиниць	З них - таких, що не відповідають нормам екобезпеки або перевантажені	Загальна площа полігонів та звалищ, га	З них - таких, що не відповідають нормам екобезпеки або перевантажені
		одиниць	% від загальної кількості		га	% від загальної площі
1999	727	233	32,0	3189,2	1196,4	37,5
2000	727	263	36,2	3115,3	1262,6	40,5
2001	789	166	21,0	3450,7	902,5	26,2
2002	914	310	33,9	4042,5	1293,2	32,0
2003	3194	719	22,5	5312,4	1729,1	32,5
2004	3239	644	19,9	5848,0	1925,3	32,9
2005	2898	614	21,2	5622,4	1957,7	34,8
2006	3614	986	27,3	6262,9	2529,8	40,4

У світовій практиці відомі такі способи ліквідації сміття:

Відкриті звалища. (В Україні, мабуть, - найпоширеніше явище).

Сміття з населених пунктів просто звалюється на землю. Донедавна практикувалось підпалювання звалищ, що дозволяло зменшити об'єм сміття і продовжити термін роботи звалища. Такі звалища нещадно димили, поширюючи сморід, і були головними розплідниками пацюків і мух.

Подекуди використовуються спеціальні печі для спалювання сміття, проте без належного контролю вони стали основними джерелами забруднення повітря. Дефект спалювання полягає в накопиченні великої кількості попелу, який вміщує велику кількість токсичних речовин, тай газоподібні викиди при спалюванні сміття небезпечні, часто виділяється діоксин. Особливо небезпечне відкрите спалювання пластмас. Однак відкрите спалювання побутових та промислових відходів на міських звалищах йде у великих об`ємах.

Захоронення (могильники) використовуються як альтернатива відкритих звалищ. При цьому сміття просто закопують у землю або висипають на поверхню і зверху присипають шаром грунту. Оскільки відходи в такому випадку не горять і вкриті грунтом, вдається уникнути забруднення повітря і розмноження небажаних тварин. На жаль, саме ці обставини, а також фінансові можливості бралися, як правило, до уваги при влаштуванні могильників. Не враховувалося те, як відбувається кругообіг води, які речовини можуть утворитися в процесі розкладу сміття, як запобігти іншим небажаним явищам. Будь-яке зручне пониження рельєфу ставало місцем захоронення сміття.

Із захороненням сміття пов'язані супутні екологічні проблеми: вимивання речовин і забруднення ґрунтових вод; утворення метану; просідання ґрунту.

Найсерйозніша проблема - забруднення ґрунтових вод. Вода - універсальний розчинник. Просочуючись крізь шари захоронених відходів, дощова (тала) вода “збагачується” різними хімічними речовинами, які утворюються у процесі розкладання сміття. Така вода з розчиненими у ній забрудниками називається фільтратом. Коли вона проходить крізь необроблені відходи, утворюється особливо токсичний (отруйний) фільтрат, у якому поряд з органічними рештками наявні залізо, ртуть, цинк, свинець та інші метали з консервних бляшанок, батарейок та інших електроприладів, причому це все приправлено барвниками, пестицидами, миючими засобами та іншими хімікатами. Неграмотний вибір місць захоронення і нехтування засобами безпеки дозволяє цій отруйній суміші досягати водоносних горизонтів.

Друга проблема - утворення метану - пов'язана з анаеробними процесами, які відбуваються у захоронених шарах сміття без доступу повітря. Утворюючись, цей газ може поширюватись у землі горизонтально, накопичуватись у підвалах приміщень і вибухати там при запалюванні. Поширюючись у вертикальному напрямку, метан спричинює отруєння й загибель рослинності. За відсутності рослинного покриву починається ерозія ґрунту, захоронені відходи оголюються і виходять на поверхню.

Світова практика вирішення проблеми побутових відходів знає спроби модернізації захоронень-могильників, прийняття жорстких норм їх облаштування з метою запобігання можливим шкідливим наслідкам. Проте вдосконалення могильників - усього лише спроба закріпити помилкову практику.

Кардинальне вирішення проблеми сміття - рециклізація - вторинна переробка відходів. Цей спосіб також не є принципово новим, проте на шляху його широкомасштабного впровадження існує чимало перешкод: сортування, відсутність стандартів, переробка, маркетинг, протиріччя між державним і приватним секторами економіки, незацікавленість підприємців змінювати ситуацію, приховані витрати тощо. Проте ці й інші перешкоди не можуть виправдовувати бездіяльність, а навпаки, мають стимулювати творчі пошуки рішень і вже існує чимало досягнень. Наприклад:

Макулатуру подрібнюють на паперову масу (пульпу), з якої знову виробляють паперові вироби; можливе також компостування, виготовлення ізоляційних матеріалів.

Скло подрібнюють, плавлять і виготовляють нову тару, або подрібнюють і використовують замість піску або гравію у виробництві бетону чи асфальту.

Пластмаси переплавляють і виготовляють “синтетичну деревину”, стійку до біодеградації, яка має практично невичерпні можливості як матеріал для огорож та інших споруд просто неба.

Метали плавлять і переробляють у різноманітні деталі. До речі, виготовлення алюмінію з лому дозволяє заощадити до 90% електроенергії, необхідної для його виплавлення з руди.

Харчові відходи і садове сміття компостують з отриманням органічного добрива.

Текстиль подрібнюють і використовують для надання міцності макулатурній паперовій продукції.

Старі автопокришки переплавляють з виготовленням нових резинових виробів або використовують при виготовленні асфальтового покриття.

Існують також інші промислові методи переробки побутових твердих відходів з отриманням цінної продукції. Таким чином, рециклізація стає все більш вигідною, а потенційний прибуток цієї галузі приваблює у розвинутих країнах все більше підприємців і фірм.

Державні органи та місцеві адміністрації можуть сприяти цьому процесові, приймаючи відповідні юридичні акти: закони про обов'язкову рециклізацію, заборони на захоронення певних відходів та їх складових, вимоги купувати продукцію вторинної переробки, здійснюючи передоплату ліквідації відходів.

Як зазначалось, значне зростання кількості відходів - результат, передусім, зміни способу життя людей - надзвичайного поширенні предметів одноразового використання. Суттєво зменшити обсяг відходів можна за рахунок збільшення терміну придатності таких речей. В першу чергу слід звернути увагу на тару, в якій випускають напої.

Донедавна більша частина молока, молочнокислих продуктів, безалкогольних напоїв і пива розливалась виробниками у скляні пляшки, які можна було здавати, повертаючи їх закладну вартість. Машини розвозили пляшки і доставляли назад порожні, їх відмивали і знову наповнювали. Така система ефективна лише в такому разі, коли відстань між виробником і споживачем невелика. Однак по мірі зростання відстаней транспортні витрати стали надто великими, а споживачеві доводиться платити не лише за пляшки, а й за їх перевезення.

З'явився інший вид тари - легкої, яку можна викинути і не везти назад. Одночасно вона виявилась дуже вигідною для її виробників - адже прибуток щоразу отримується від кожної виробленої пляшки чи банки!

Отож, не дивно, що нинішня ситуація така - тара одноразового використання складає близько 6% усіх твердих побутових відходів, близько 50% негорючих відходів і приблизно 90% сміття на узбіччях доріг, яке не піддається біодеградації (тобто, не розкладається природнім шляхом). Така тара небажана у екологічному відношенні, оскільки виробництво необхідних матеріалів та її самої спричинює забруднення повітря. Все це - приховані витрати, не вказані на товарному чеку. Покупець платить не лише за прибирання сміття, а й за забруднення повітря, лікування тощо. Спостерігаючи за щоденним накопиченням відходів, не можна не подивуватись з того, який потужний потік матеріалів усіх видів рухається лише в одному напрямку - від місця видобування ресурсів на смітник. Так само, як природні екосистеми залежать від кругообігу речовин, так стійке існування технологічного суспільства, зрештою, залежатиме від людської здатності і вміння рециклізувати практично всі види матеріалів. У зв'язку з цим найдоцільніше застосовувати не один метод, а розробляти комплексну програму ліквідації відходів.

Розділ 4. Забруднення підземних вод

4.1 Джерела забруднення

Якісний стан підземних вод внаслідок господарської діяльності постійно погіршується. Забруднення перш за все зазнають грунтові і підґрунтові води першого від поверхні водоносного горизонту, які становлять зону активного водообмінну.

В результаті антропогенної діяностіна поверхні землі, у грунтах та поверхневих водах накопичується значна кількість різноманітних забруднюючих речовин - промислових, комунально-побутових, транспортних та сільсько-господарських відходів, добрив, отрутохімікатів, нафтопродуктів тощо. Просочуючись разом із стічними водами, атмосферними опадами та частиною поверхневого стоку, забруднюючи речовини проникають у підземну частину гідросфери - гідро геосферу і зумовлюють зміни фізико-хімічних та органолептичних властивостей підземних вод.

Якісні зміни підземних вод тісно пов'язані із загальним станом довкілля. Можливість та ступінь їх забруднення проямо пропорційні техногенному навантаженню на навколишнє середовище і обернено пропорційні захищеності підземних вод, яка залежить в основному від глибини їх залягання та потужності слабо проникних порід зони аерації.

Основними джерелами забруднення підземних вод є:

1) місця збереження і транспортування промислової продукції і відходів в-ва;

2) місця акумуляції комунальних і побутових відходів;

3) с/г та інші угіддя, на яких застосовуються добрива, пестициди та інші хімічні речовини;

4) забруднені ділянки поверхневих водних об'єктів, що живлять підземні води;

5) забрудненні ділянки водоносного горизонту, природно чи штучно зв'язані з суміжними водоносними горизонтами;

6) ділянки інфільтрації забруднених атмосферних опадів;

7) промислові площадки підприємств, поля фільтрації, бурові скважини та інші горні виробки.

4.2. Основні види забруднення.

Виділяють: мікробіологічне і хімічне забруднення підземних вод.

В підземних умовах деякі бактерії і віруси зберігають життєздатність, деякі навіть до 100 діб і більше. Зони забруднень утворюється при наявності полів асенізації і фільтрації, тваринницьких дворів, через які йде пряма фільтрація забруднених вод.

Забруднення підземних вод хімічними речовинами може йти через забруднення поверхневих вод , що живлять підземні.

Забруднення ПАР може йти через поповнення запасів підземних вод із поверхневих джерел води, що містять ПАР.

При забрудненні або небезпеці забруднення підземних вод об'єм і спосіб спостережень за їх режимом і якістю визначається в залежності від значення і виду водокористування , а також з врахуванням можливих наслідків забруднень.

Причини забруднення поверхневих вод:

1)скидання в водойми неочищених або недостатньо очищених стічних вод промислових підприємств, комунальним і сільським господарствам;

2)залишки добрив та отрутохімікати ,що змиваються талими та дощовими водами.

3) Виробництво і широке застосування ПАР, особливо в складі миючих засобів обумовлює поступлення їх з стічними водами в багато водойм в тому числі в джерела господарсько-побутового забезпечення.

Основна небезпека - не безповоротність використання, а забруднення природних вод промисловими стоками.

За фізичним станом забруднення розділяють : нерозчинні, колоїдні, розчинні.

За природою: мінеральні, органічні, бактеріальні, біологічні.

Мінеральні -- пісок, глинисті частинки, мін. солі, розчини кислот, лугів, та ін.

Органічні -- 1) рослини :залишки рослин (овочів, злаків, росл.масло). 2)тваринні: фізіол. виділ. тварин і людини, залишки тканин тварин та ін.

Бактеріальне і біологічне забруднення - побутові стічні води і стоки деяких промислів підприємств (шкіряні заводи, фабрики первина обробка шерсті, хутряні виробництва, біофабрикати, п-ства мікробіологічної промисловості)

Слід відзначити, що у воді біологічні забруднюючі агенти набувають особливого значення, випереджаючи за небезпекою навіть хімічні. Це трапляється тоді, коли вода стає життєвим середовищем для патогенних організмів. При чому повітряним шляхом (найчастіше мікрокраплями слини чи води) передаються лічені хвороби, водним -- їх більшість. Збільшення біологічного забруднення гідросфери внаслідок антропогенних впливів цілком можна віднести до “помсти” природи, до ефектів протидії надмірному втручанню надто великої кількості людей у довкілля. На користь такої оцінки ситуації можна навести наступні факти:

Антропогенна зміна фізико-хімічних умов довкілля вже призвела до кількох випадків поширення форм бактерій з перетворенням їх на значно патогенніші. За кордоном найширшого розголосу набула поява принципово нової “хвороби легіонерів”, спричиненої мутацією такого поширеного мешканця боліт, як легіонела. Персоналові пологових будинків багатьох країн світу доводиться боротися з хворобою породіль викликаною синьо-гнійною паличкою. Спираючись на загальні закони синекології, фахівці стверджують, що явище біологічної патогенізації довкілля лише почалося. У майбутньому ситуація погіршиться, якщо поведінка людей не зміниться.

Не буде перебільшенням стверджувати, що практично всі елементи і речовини, які використовує чи виготовляє людина, так чи інакше опиняються у гідросфері. За масою переважають хімічні: кислоти, мінеральні солі різного складу, луги, метали і т.п.

Постійно зростає кількість у воді органічних сполук, продуктів “великої хімії”: нафти, проміжних і кінцевих речовин її переробки, пестицидів, миючих засобів та інших поверхнево-активних сполук.

Розділ 5. Гігієнічний моніторинг впливу полігону побутових відходів на якість підземних вод

Значення грунту в житті людини переоцінити не можливо. Він забезпечує організм поживними речовинами, мінеральними солями, створює певні умови для проживання, є місцем ліквідації виділень і залишків життєдіяльності людей і тварин, відходів трудової діяльності тощо. В грунті, який відіграє головну роль у підтриманні екологічної рівноваги, відбувається перетворення органічних, часто небезпечних для людини, решток в неорганічні. Це в значній мірі зумовлено характером грунту, кліматичними умовами, рельєфом, гідрогеологічними особливостями місцевості і рядом інших факторів.

Грунтові методи утилізації побутових відходів є найбільш поширеними і давніми. Сміття і тверді відходи вивозяться в яри, лісосмуги, канави, на крутосхили береги річок тощо, що сприяє забрудненню довкілля, підземних і поверхневих вод. Причиною цьому часто є недбале відношення до побутових відходів. Завжди вважали їх ресурсно не корисними, хоча, з впровадженням нових технологій у переробній і харчовій галузях виробництва, морфологічний склад відходів суттєво змінився, що стало причиною вивчення їх впливу на якість підземних вод в місцях локалізації полігонів з ліквідації твердих побутових відходів.

Розглянемо на прикладі вплив полігону твердих побутових відходів на якість підземних вод. Такий полігон з ліквідації твердих побутових відходів був організований в 1977 році на місці відпрацьованого кар'єру на відстані 17 км від міста Тернополя. Розробка кар'єру велася вибуховим методом, що не виключає утворення тріщин в його підошві. Не дивлячись на це влаштовувати водонепроникний екран не стали, хоча відомо, що в той час, як забруднення атмосфери розсіюються повітряними потоками, стоки у водоймах розбавляються і зносяться течією, тверді покидьки залишаються в місцях їх накопичення і захоронення назавжди.

У перші роки, разом із побутовими відходами, сюди вивозились токсичні промислові відходи гальванічних, ливарних, фарбувальних, фармацевтичних та інших виробництв 1-4 класів токсичності.

Показниками техногенного навантаження на довкілля є щільність утворення токсичних промислових відходів на 1 квадратний кілометр території та кількість утворення токсичних промислових відходів на одного мешканця.

Більше як 90 % відходів 1-го класу небезпеки складають відпрацьовані ртутні та люмінесцентні лампи, що вміщують ртуть і широко використовуються в установах та організаціях міста. Біля 2 % становлять оксиди свинцю і кобальту, які утворюються у фарфоровому виробництві. Решта - це гальванічні шлаки з високим вмістом важких металів у розчинній формі.

Основну частину відходів 2 класу небезпеки (біля 90 %) складають відпрацьовані нафтові мастила, які є практично у всіх суб'єктів господарювання. Близько 10 % відходів цього класу є електроліти відпрацьованих акумуляторних батарей та неорганічні кислоти травильних ванн, знешкоджених методом нейтралізації.

Більше ніж половина відходів 3-го класу - промаслені тирса, пісок, ганчір'я, які утворюються при ліквідації проливів нафтопродуктів. До 15 % становить осад від очищення гальванічних стоків, який містить суміш малорозчинних сполук важких металів. При порівняно невеликих обсягах утворення (20-25 т/рік), він є однією з найсерйозніших екологічних проблем міста через відсутність технологій по його утилізації або надійного знешкодження. Сюди ж належать відходи лакофарбових матеріалів.

Майже 70 % обсягів утворення мало небезпечних відходів 4-го класу небезпеки припадає на виробництво цукру. Це - відсіви вапняку (більш як 3 тис. т/рік) і білий дефекат (більш як 1,5 тис. т/рік). Біля 20 % відходів становить пивна дробина - відходи процесу пивоваріння. Крім того, приблизно по 2 % від загалу припадає на будівельні відходи і шлаки ливарного виробництва, які вивозяться на полігон твердих побутових покидьок. Також менше 1 % припадає на полімерні і синтетичні матеріали, які складають біля 50 т/рік. Сюди ж відноситься мул міських очисних споруд, який утворюється в результаті очищення міських комунальних та промислових стоків. За своїми характеристиками він класифікується як побічний продукт виробництва, оскільки відповідає вимогам технічних умов на добриво із осадів стічних вод.

Основну масу промислових відходів у Тернополі складають інертні відходи, річний обсяг утворення яких становить майже 60 тис. т. Їх частка в загальному обсязі сягає близько 90 %. Це грунтові відходи від очищення цукрових буряків, обробітку металів, граніту, деревини, виробництва фарфору, текстилю, будівельних матеріалів, поліграфічної продукції тощо.

З 1989 року вивіз на міське звалище сміття промислових відходів 1 і 2 класів токсичності заборонений та обмежено вивезення відходів 3-4 класів токсичності. Експлуатація робочої ділянки полігону ведеться з дотриманням технологічного циклу розподілу, ущільнення та пошарової ізоляції відходів. Проведений перший етап консервації його відпрацьованої частини.

Для контролю можливого забруднення грунту вивчалася динаміка вмісту шкідливих речовин у підземних водах. На межі звалища твердих побутових покидьок на різних відстанях від полігону були влаштовані наглядові свердловини. Контроль якості води в них ведеться за 18 показниками. Спостереження за якістю води проводилося у листопаді після осінніх дощів, у період най вірогіднішого забруднення підземних вод внаслідок максимального насичення ґрунту водою. Проби води із свердловин відбиралися в один і той же час впродовж трьох років (1999-2001).

Відомо, що якісний склад підземних вод формується в результаті взаємодії ряду природних факторів, основними з яких слід вважати клімат (атмосферні опади, температуру, інтенсивність випаровування тощо) та геологічну будову (характеристику грунту, склад гірських порід, тектонічні особливості місцевості, гідрогеологічні умови тощо). Вода, проходячи крізь грунт і численні гірські породи, насичується солями, що містяться в них. Але в останні десятиліття природний якісний фон значно порушується внаслідок інтенсивної антропогенної діяльності. Сюди належать усі фактори господарської діяльності, які впливають на формування складу вод. Склад підземних вод в умовах антропогенного впливу може мінятися в сторону підвищення або зниження концентрації тих чи інших інгредієнтів природних вод, гідрохімічних процесів, збагачення чужорідними для природної води компонентами.

Контроль за станом підземних вод і навколишнього середовища, виявлення осередків забруднення, оцінка їх масштабів та динаміки розвитку за площею і у часі; прогнозування якості підземних вод та міграції забруднення - це основні заходи, які спрямовані на захист підземних вод від забруднення.

Профілактичні заходи ефективні лише при системному контролі за станом підземних вод у межах спеціалізованої мережі спостережних свердловин. Без такої мережі неможливе вивчення джерел їх забруднення, визначення напряму і швидкості їх плину, що у свою чергу необхідно для вирішення питань захисту підземних вод та водозаборів. Цю мережу слід будувати на всіх великих централізованих водозаборах, де є загроза забруднення.

Аналізуючи результати хімічного складу підземних вод, можна відмітити деякі зміни концентрації певних показників, хоча більшість з них знаходилася в межах допустимих норм. За період спостереження відбулося зростання загальної мінералізації води у свердловинах нижче полігону майже на 90 %, що може свідчити про наявність додаткових джерел мінералізації. Також відбулося аналогічне зростання вмісту сульфатів та хлоридів.

Оцінюючи результати аналізів води на різній відстані від звалища сміття, які були зроблені протягом 3-х років (з 1999 по 2001), можна відмітити певну динаміку у вмісті значної кількості інгредієнтів. У воді всіх точок спостереження виявленні нафтопродукти, концентрація яких з часом наростала. Починаючи з колодязя, що знаходиться вище за рельєфом звалища сміття , вона за період спостереження зросла в пять разів з 0,2 до 1,0 мг/дм3. У наступному пункті спостереження колодязі, що знаходиться нижче звалище сміття, концентрація нафтопродуктів протягом першого і другого строків спостереження була вища, ніж у всіх інших точках. В кінці 2001 року вона сягала 5,2 мг/дм3.

Кількість синтетичних поверхнево-активних речовин у воді різних контрольних водозаборів також коливалася у значних межах. Починаючи з першої точки спостереження, їх концентрація при першому відборі становила 0,013 мг/дм3, в кінці 2001 року - 0,06 мг/дм3. У колодязі, що знаходиться нижче звалища покидьок за цей період вона становила 0,03 мг/дм3. У всіх послідуючих аналізах виявляли поверхнево-активні речовини, але найбільша концентрація була встановлена у колодязі нижче полігону 0,193 мг/дм3. Поверхнево активні речовини виявляли у підземних водах як нижче, так і вище звалище сміття, хоча концентрація їх у наглядових свердловинах вище місця утилізації сміття була значно нижча. Відмічалося забруднення водоносного горизонту також марганцем, цинком, хлоридами тощо. Але підземні води були забруднені не тільки мінеральними, але і органічними речовинами, про що свідчать наявність аміаку у воді і окиснюваність води. Особливо великі кількості аміаку були у колодязях, що знаходились нижче звалища сміття 0,2 мг/дм3. В цьому колодязі окиснюваність води також була найвища 4,0 мг/дм3. Хоча ця величина не перевищує допустиму, але в комплексі з іншими показниками свідчить про негативний вплив побутових відходів на якість підгрунтової води і ймовірно на здоровя споживачів.

Розділ 6. Державний моніторинг підземних вод

Оцінку якості підземних вод здебільшого здійснює геологічна служба Мінекоресурсів України. Моніторингом в основному охоплені Донбас, Криворізький басейн, басейн Дніпра та Одеська область. В цих регіонах виділено 120 ділянок для сільного контролю з боку Мінекоресурсів, МНС та Академії наук України.додаткові дані надаються Держбудом. Існують також додаткові пункти спостереження за забрудненням підземних вод засобами хімізації сільського господарства. Геологічна служба має власну лабораторну базу, а також користується послугами Інституту токсикології.

Мережа спостережень геологічної служби Мінекоресурсів включає 7475 пунктів по всій території країни, де здійснюється слідкування за рівнями підземних вод та проводяться геохімічні дослідження. Ця мережа представлена окремими станціями спостереження, розташованими здебільшого у непорушених регіонах. Цей факт є досить суттєвим, оскільки територія України характеризується значним ступенем порушення природного гідрологічного режиму. В результаті, спостереженнями за водами верхніх горизонтів, які несуть основне техногенне навантаження, у непорушених регіонах охоплено 62% території, а у порушених регіонах - лише 37,5%.

В цілому спостереження за хімічним складом підземних вод здійснюються в 2135 пунктах (27%). Визначають 22 хімічні показники. Вміст мікроелементів визначається тільки в декількох пунктах і, як правило, нерегулярно. Таким чином, мережа геологічної служби є малоефективною з точки зору геохімічних спостережень, вона не має для цього відповідного організаційного забезпечення та задовільної лабораторної бази.

Вивчення процесів формуваня підземних вод на забруднених та виснажених територіях здійснюються на 63 базових станціях (у 875 спостережних свердловинах). Більшість полігонів і станцій розташовані в районах Донецька, Кривого Рога, в Криму, де налічується найбільша кількість потенційних джерел забруднення, і відбувається найбільш інтенсивне використання водоносних горизонтів. На цих станціях особливої уваги надають аналізам якості підземних вод з метою виявлення відхилень від норм та визначення границь залягання солоних вод. Спостереження за режимом формування підземних вод у районах виходу на поверхню здійснюють на 93 ділянках у 818 пунктах спостереження.

Моніторинг шахтних вод здійснюється на 58 базових шахтах і кар'єрах у 443 точках спостереження. На місцевому рівні відчутний брак даних про якість підземних вод районах розташування полігонів твердих промислових і побутових відходів,занедбаних водойм, промислових майданчиків та інших джерел забрудненн. Відсутність сучасного лабораторного обладнання не дозволяє визначити ступінь локальног та курупномасштабного забруднення підземних вод токсичними органічними речовинами (пестициди, хлорорганічні розчинники).

Оскільки підземні води є важливим джерелом питного водопостачання, постає потреба значного розширення моніторингу певних водоносних горизонтів та впровадження проблемно-орієнтовного моніторингу. У зв'язку із цим особливої актуальності набуває:

· мікробіологічний моніторинг якості води у свердловинах в сільській місцевості;

· моніторинг найбільш перспективних горизонтів підземних вод з урахуванням їх використання як джерел питного водопостачання;

· моніторинг звалищ побутових і промислових відходів, занедбаних водойм та інших місцевих джерел забруднення;

· необхідність удосконалення нормативів з питань будівництва та консервації колодязів і свердловин.

Висновок

Оскільки, підземні води широко використовуються в народному господарстві України і є важливим резервом для забезпечення економічного та соціального розвитку держави, стабілізації економічного стану. І, найголовніше, є одним з основних джерел прісної води.

Тому, на мою думку, проведення системи спостережень та досліджень, тобто проведення моніторингу якості підземних вод є досить актуальною темою.

Аналізуючи проведену роботу, можна сказати, що сучасний якісний стан підземних вод внаслідок впливу твердих побутових відходів постійно погіршується. Це пов'язано з розташуванням на території України великої кількості звалищ та місць захоронення побутових відходів. Кількість осередків стійкого забруднення підземних вод за останні 20 років зросла більше ніж у 4 рази і становить понад 200. Це призвело до забруднення 6% розвіданих запасів підземних вод, а близько 24% виявилось під загрозою якісного виснаження.

Сучасний водозабір підземних вод не відповідає можливостям їх максимального використання. На значній частині території України за винятком півдня існують сприятливі гідрогеологічні умови для збільшення використання підземних вод при обов'язковому забезпеченні раціонального режиму експлуатації та виконання необхідних водоохоронних заходів. Крім того, зростання використання захищених підземних вод для питно-господарчих потреб сприяє значному зниженню водно-екологічного ризику, зумовленого використанням забруднених поверхневих вод.

Саме завдяки моніторингу вод, ми можемо отримати достовірну інформацію про аналіз екологічного стану підземних вод (наприклад, вміст забруднюючих речовин, у тому числі радіонуклідів) та прогнозування його змін.

Моніторинг підземних вод здійснюється через відомчі системи спостереження, такі як гідрометеорологічна служба та геологічна служба.

Список використаної літератури

1. Агесс П. Ключи к экологии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - 97 с.

2. Альков Н.Г., Коротеев А.С. Комплексная технология многостадийной утилизации твердых бытовых отходов с получением электроэнергии//Известия академии наук. Энергетика.-2000. - 348 с.

3. Білявський Г.О., Бутченко Л.І., Навроцький В.М. Основи екології: теорія та практикум. Навчал. Посібник. - К.: Лібра, 2002. - 352 с.

4. Державна Програма поводження з твердими побутовими відходами: Постанова Кабінету Міністрів України від 04.03.04. № 265.

5. Загальна гідрологія. Підручник/ Лемківський С.С., Хільчевський В.К., Ободовський О.Г та ін.. - К.: Фітосоціоцентр, 2000. - 264 с.

6. Злобін Ю.А. Основи екології. К.: Лібра, 1998. - 248 с.

7. Мацнєвич А.І., Проценко С.Б., Саблій Л.А. Моніторинг та інженерні методи охорони довкілля.: Навчал. посібник/ Вид. 2-е, стереотип. - Житомир: «ДАУ», 2006. - 504 с.

8. Моніторинг довкілля: Підручник/ М.О. Клименко, А.М. Прищепа, Н.Н. Вознюк. - К.: Академія, 2006, - 360 с.

9. Основи моніторингу довкілля: Навч. посібник/ Т.М. Мислива, М.Й. Долгілевич. - Житомир: «ДАУ», 2007, - 376 с.

10. Сухарев С.Н., Чудак С.Ю., Сухарева О.Ю. Основи екології та охорони довкілля. Навч.посібник для студентів ВНЗ. - К.: Центр навчальної літератури, 2006, - 394 с.

Размещено на Allbest.ru