Еколого-ландшафтний моніторинг полігонів твердих побутових відходів у Республіці Адигея

Владимиров С. А. - к. с.-г. н., доцент

Карчевский А. О. - аспірант

Кубанський державний аграрний університет, Науковий електронний журнал КубГАУ. № 05 (13), 2005

Представлена стаття є першим етапом науково-дослідної роботи, мета якої -- обгрунтування розміщення та рекультивації полігонів твердих побутових і промислових відходів в республіці Адигея. Завданням статті є виявлення найбільш екологічно небезпечних об'єктів на основі еколого-ландшафтного моніторингу.

В Серед найбільш актуальних проблем для Республіки Адигея є зберігання і переробка твердих побутових відходів. Щорічно підприємствами житлово-комунального господарства вивозиться більше 350 тис. тонн таких відходів. У результаті на території республіки їх накопичено вже понад 1,5 млн. куб. м.

В Адигеї нараховується 9 зареєстрованих полігонів із захоронення твердих побутових відходів загальною площею 37,7  га, в тому числі в містах Майкопі і Адигейськ Української РСР Кошехабль, Хакурінохабль, Понежукай, Тахтамукай, селищі Тульському, станиці Геагінской, селі Червоногвардійському (рис. 1). Всі ці полігони, а також численні стихійні звалища не задовольняють сучасним вимогам і є постійними джерелами забруднення навколишнього середовища.

В географічному відношенні північна частина Адигеї приурочена до Кубанської піднесеної акумулятивно-ерозійної алювіальної терасує рівнині. Значна частина вивчених об'єктів приурочені до надзаплавних терасах різних річок. Так, звалище м. Майкопа знаходиться на правобережній перший надзаплавної терасі річки Білої. Загальний ухил поверхні - північно-західний, величина його 0,001-0,005. Абсолютні позначки вододілів досягають 320-330 м, а в долині р.. Білої і Фарс - 170-200 м. Підйом місцевості позначається на південний схід від Майкопа, де починається передгір'ї з абсолютними відмітками поверхні 360-470 м.

На клімат району м. Майкопа великий вплив робить близькість теплого Чорного моря і гірської споруди Великого Кавказу. За особливостями рельєфу, циркуляції атмосфери та радіаційного режиму район м. Майкопа відноситься до кліматичної провінції західній частині північного схилу Великого Кавказу, кліматичної області північного схилу Великого Кавказу і рівнини Передкавказзя. У цілому клімат помірно-континентальний, відносно м'який, з достатнім кількістю атмосферних опадів і великою кількістю сонячного тепла і світла.

Річна сума опадів становить 666-785 мм. Розподіл опадів протягом року досить рівномірний, від мінімуму в січні до максимуму в червні.

Порівняно невелика кількість опадів в зимовий період обумовлює малу потужність снігового покриву, а відлиги надають йому нестійкий характер. Пориви середземноморських циклонів несуть рясні снігопади, які, однак, не дають стійкого сніжного покриву. Сніговий покрив з'являється зазвичай на початку грудня і зберігається до кінця березня. Число днів із сніговим покривом в середньому становить 55. Середня з найбільших декадних висот снігу за зиму не перевищує 17 см.

Для характеристики вологості повітря наводяться 2 показники: пружність водяної пари і відносна вологість повітря. Середня річна пружність водяної пари - 10,2 мб. Середня річна вологість повітря - 74%. Середня амплітуда добових коливань відносної вологості найбільш жаркого місяця становить 37%. Чимале значення у зниженні відносної вологості в другій половині літа має винесення з східними вітрами сухого повітря з території Прикаспію.

В районі Майкопа переважають вітри південної та східної складової, обумовлюють літні посухи.

гідромережа Республіки Адигея має загальну довжину 9482 км і складається з 131 ріки з 3120 притоками довжиною 10  км. На території розташовані також Краснодарське, Жовтневе, Шапсугське, Шенджійское, Четукское і Майкопське водосховища і 294 ставка. Річний стік річок, що протікають по республіці, становить 10 куб. км. Річковий стік, що формується на території Адигеї, в середній по водності рік досягає 3,1 куб. км.

Основними водними артеріями району є річки Біла, Курджіпс, Фарс, Чохрак і їх більше дрібні притоки. За своїм характером річки відносяться до гірських, протягом їх стрімке - 1,5-2,0 м/с. Долини річок на рівнині досить широкі, плоскі, іноді асиметричні, схили терасував. Плоскі й широкі заплави складені гравійно-гальковими наносами з валунами. Потоки річок в заплавах розгалужуються на численні рукави, меандрірующіе по долині і змінюють під час паводку глибину врізу.

Харчування річок здійснюється як за рахунок високогірних танення снігів і льодів, так і за рахунок атмосферних опадів і розвантаження підземних вод. Максимальні паводки річок бувають в кінці травня - червні і тривають 15-20 днів. Дрібні паводки носять короткочасний характер і зумовлені дощовими зливами і зимовими відлигами. Абсолютна амплітуда коливань рівня води в багаторічному розрізі становить 3,0-4,72 м. Середньорічна витрата річок в багаторічному розрізі змінюється від 4,49 куб. м/с (р. Фарс у ст. Дондуковской) до 53,8 куб. м/с (р. Біла в створі поста "Цегельний"). Льодові явища на річках з'являються зазвичай в грудні і повністю зникають в середині березня.

Середнє зміст зважених часток у воді річок Біла та Фарс становить відповідно 0,8 і 0,62 г/куб. см. Найбільша каламутність відзначається у травні, а найменша припадає на грудень - лютий. За хімічним складом вода річок Біла, Курджіпс і Фарс частіше гідрокарбонатна кальцієва з мінералізацією до 0,4 г/л. Фізичні властивості річок періодично змінюються, особливо сильно погіршився при паводки. Так, наприклад, р. Біла має колітітр 0,04-4,3. [1].

В Відповідно до прийнятого грунтово-географічним районуванням виділяється 3 райони: дельтові-заплавний, рівнинно-степової та передгірний. Найбільша кількість об'єктів розміщення відходів (звалища р. Майкопа, аулів Хакурінохабль, Кошехабль, Тахтамукай, ст. Гіагінський, с. Красногвардійське) приурочені до дельтові-заплавній району, де розвинені лучні, лучно-чорноземні та луговато-чорноземні грунти.

Лугові грунти формуються в умовах періодичного надмірного зволоження. Характеризуються наступними генетичними горизонтами:

А - Перегнійно-акумулятивний, потужністю 20-40 см. Забарвлення від темно-сірого до чорної, відзначаються ознаки окислювальних процесів у вигляді вохристих плям з 20-25 см. Структура грудкувате-зерниста або грудкуватих-горіхова.

В - Перехідний горизонт, потужність 20-60 см. ущільнені. Структура грудкувате-глыбистая.

Потужність гумусових горизонтів (А + В) дорівнює в середньому 60-70 см.

Почвообразующая порода - однофазний алювію, переважно глинистого механічного складу. Механічний склад профілю також однорідний, глинистий або важкосуглинисті. Лугові грунти містять в поверхневих горизонтах 4,5-7,5% гумусу, 0,20-0,37% загального азоту. Ємність поглинання висока, 35-50 мг - екв. на 100 г грунту. Поглинає комплекс майже повністю насичений кальцієм. Реакція середовища близька до нейтральної: 6,3-7,5. Грунтові води залягають неглибоко, в 2-3,5 м від поверхні.

Лучно-чорноземні грунту звичайно розташовані на терасах. За своїми властивостями і будовою профілю ці грунту близькі до чорноземам рівнинно-степовій частині. Їх генетичні горизонти виражені чітко, переходи між ними поступово. Потужність гумусового горизонту (А + В) значна, в середньому 95 см. Забарвлення горизонту А темно-сіре, з коричневим відтінком, структура добре виражена. Складання профілю пухке. У горизонті З ясно виражені карбонатні новоутворення, найчастіше у вигляді журавчіков. У ряді випадків відзначається наявність в профілі карбонатної міцелію. Від чорноземів описувані грунту відрізняються зниженою потужністю і наявністю гідроморфних ознак у вигляді іржавих і сизуватим плям. Грунтові води залягають глибше 3 м.

гумусу лучно-чорноземні грунти містять у верхніх горизонтах до 6,5%, азоту 0,23-0,34%. Загальні запаси гумусу в метровому шарі досягають 400 т на 1 га. Ємність поглинання в верхніх горизонтах середньосуглинистих грунтів досягає 40-45 мг - екв. на 100 г грунту. Реакція близька до нейтральною або слаболужна: pH = 6,7-7,8.

Грунти під звалищами західній частині республіки (м. Адигейськ і аул Понежукай) належать до рівнинно-степовому району і представлені вилужених чорноземами. Для них характерні освіта та накопичення гуматного, насиченого кальцієм гумусу, міграція карбонатів з утворенням карбонатної іллювіального горизонту, вилуговування легкорозчинних солей. Характеризуються грунти мають зернисту (горизонт А) і зернисті-грудкувату (В) структури. Чорноземи мають дуже велику потужність гумусових горизонтів (1-2 м) і малим вмістом гумусу (4-6%).

В передгірному районі, де розташована звалище відходів сел. Тульський, розвинуті сірі лісові грунти з вмістом гумусу 3,5%, запасами 150-350 т/га і загальною потужністю гумусового профілю 60  см. Сума поглинених підстав 17-30 мг-екв., величина pH лежить в межах 5-6.

Загальний валовий викид забруднюючих речовин в атмосферу по республіці Адигея за Останніми роками в середньому склав 64,360 тис. тонн на рік. Викиди від стаціонарних джерел склали 8,417 тис. тонн, у тому числі твердих - 1,602 тис. тонн і газоподібних - 6,815 тис. тонн, з них основними забруднюючими речовинами стали оксид вуглецю, діоксид сірки, оксиди азоту і вуглеводні.

Основний внесок у рівень забруднення атмосферного повітря зробили підприємства теплоенергетики, житлово-комунального господарства, будіндустрії, сільського господарства, деревообробна та целюлозно-паперова промисловість.

В м. Майкопі за останній рік загальний викид забруднюючих речовин склав 29,085 тис. тонн, у тому числі від стаціонарних джерел - 4,492 тис. тонн. Частка р. Майкопа у валовому викид забруднюючих речовин в атмосферному повітрі за Республіці Адигея становить 45,2%. Стаціонарні джерела забруднення в м. Майкопі за останній рік викидали 1,922 тис. тонн оксиду вуглецю, 0,504 тис. тонн оксидів азоту, 0,503 тис. тонн оксидів сірки і 0,378 тис. тонн зважених речовин.

За даними Краснодарській комплексної лабораторії метеослужби, за останній рік в р. Білій зберігаються високі фонові забруднення міддю (перевищення ГДК в 2-3 раза), залізом (до 20 ГДК) та нафтопродуктами (до 4 ГДК) нижче м. Майкопа. Очисними спорудами м. Майкопа перевищені нормативи ПЛС по амонійного азоту в 6 разів, у фосфатам - в 7,2 рази, по нафтопродуктах - в 2,4 рази, по міді - у 2 рази, залізу - 6,4 рази. У р. Білу скинуто 40 200 тис. куб. м недостатньо очищених стоків.

Кількість видобутих вод по родовищах знаходиться в межах затверджених запасів (217,6 тис. куб. М на добу). Водопостачання Гіагінський, Червоногвардійського, Шовгеновський, Кошехабльський, більшої частини Майкопського і Теучезький районів здійснюється за рахунок експлуатації поодиноких водозаборів, що працюють на незатверджений запасах. Використовувані води за складом переважно гідрокарбонатно-натрієво-калієві, гідрокарбонатно-кальцієві з мінералізацією 0,2-0,6 г/л.

Значно більш високий ступінь захищеності підземних вод від техногенного забруднення та краще їх сучасний екологічний стан в порівнянні з поверхневими водами визначає необхідність максимально можливого їх використання для підвищення надійності систем господарсько-питного водопостачання.

Поряд з природними явищами (посухи і суховії, сильні вітри, пилові бурі, град, заморожування і т. д.) негативний вплив на грунти роблять і антропогенні фактори. Щороку на 5-8% обстежених площ виявляється перевищення ГДК сумарного ДДТ, виявлено забруднення за метафосу і трефлану. Найбільше техногенне забруднення зазнають землі в районах розташування промислових підприємств, міст і транспортних артерій. Внаслідок сумарного впливу кислотних випадінь важких металів гине рослинність, оголюється і забруднюється грунтовий покрив, піддаючись інтенсивної ерозії і деградації. Потужним джерелом забруднення земель є промислові та побутові відходи. Проблема утилізації, знешкодження та захоронення відходів виробництва та споживання є для Адигеї дуже актуальною. В даний час на території республіки практично немає підприємств, які працюють за безвідходної технології. Основним способом знешкодження відходів є їх складування. При такому способі найбільшого забруднення токсичними речовинами піддається грунт.

На території Республіки Адигея накопичено 1,5 млн. куб. м промислових і побутових відходів, які знаходяться в накопичувачах, на складах, звалищах та інших об'єктах. Площа, яку займає місцями організованого накопичення відходів, становить 152,9 га. Щорічно підприємствами житлово-комунального господарства вивозиться більше 350 тис. куб. м твердих побутових відходів (ТПВ). Зростання обсягів відходів призводить до збільшення числа стихійних звалищ.

На території Майкопського району розташовані місця тимчасового зберігання твердих побутових і виробничих відходів: п. Каменномостський - 1 га, ст. Абадзехская - 1,5 га, ст. Тульська - 2 га, ст. Кужорская - 1 га, п. Червоножовтнева - 1 га, х. Червона Улька - 0,4 га. Загальна площа шести полігонів становить 8,7 га. Всі діючі полігони експлуатуються без проведення попередніх інженерно-геологічних вишукувань та проектування будівництва. Не ведеться облік розміщених елементів, в результаті чого до них потрапляють відпрацьовані акумулятори, сухі батареї, ртутні термометри, інші прилади і предмети, що містять ртуть, свинець, кадмій, хром та інші токсичні елементи.

В Гіагінський районі розташовується 5 полігонів ТПВ, які також експлуатуються без проведення попередніх інженерно-геологічних вишукувань та проектування будівництва. Поблизу великих населених пунктів (ст. Гіагінський, Дондуковская) зустрічаються несанкціоновані звалища по берегах річок, балок, у лісосмугах, в місцях випасу худоби. У Червоногвардійському районі щорічно утворюється 46039,4 т відходів, розміщення яких здійснюється на необладнаних звалищах без належного обліку, поділу на компоненти і поховання неліквідних відходів. Існуючі звалища в м. Адигейськ і а. Понежукай не відповідають санітарно-екологічним нормам. Звалище в а. Понежукай знаходиться у водозахисній зоні. Щорічно на звалища району вивозиться 36 тис. куб. м ТПВ. У Тахтамукайський районі розташовано 4 звалища, 3 з яких несанкціоновані. У середньому за останні роки на районну звалище було вивезено 52744 куб. м на рік твердих побутових відходів. Будівництво полігону не завершено через відсутність фінансових коштів.

Умови розміщення санітарно-захисної зони (СЗЗ) дотримані для всіх вивчених об'єктів: вони розташовані більш ніж у 500  м від житлової забудови. Всі об'єкти знаходяться на достатньому видаленні від населених пунктів - понад 1 км. Простежується цікава тенденція: як правило, полігони ТПВ знаходяться на більшій відстані від адміністративного центру району і на меншій - від інших населених пунктів. Так, звалище ст. Гіагінський розташована приблизно в 6-ти км від самої станиці і в 3-х км від п. Прогрес. Полігон ТПВ в Тахтамукайський районі видалений на 9 км від адміністративного центру, на 3 км від п. Енем і всього на 1 - від п. Афіпський.

Дві звалища розташовані у водоохоронній зоні: на правому схилі р.. Шундук (Понежукай) і на лівому - р. Улька (Гіагінський). Більша частина звалищ віддалена від поверхневих водоймищ на відстань 1-10 км: 2,5  км від Краснодарського водосховища (звалище с. Красногвардійське); 2 км від р.. Шебш (звалище а. Тахтамукай); 4  км від р.. Білій (звалище м. Майкоп); 2 км від р.. Білій (звалище п. Тульський); 4 км від р.. Лаба (звалище аулу Кошехабль); 2 км від р.. Фарс (звалище аулу Хакурінохабль). Всі полігони ТПВ знаходяться на значній відстані від заповідників і зон рекреації. Виняток становить звалище п. Тульський - приблизно в 500 м від неї на березі ставка функціонує дитячий туристично-спортивна база "Блакитна хвиля".

Території 5-ти полігонів розміщені в безпосередній близькості від сільгоспугідь, як правило, вони поділяються лише грунтовою дорогою (аул Понежукай, Хакурінохабль, ст. Гіагінський, с. Красногвардійське). Від Майкопської звалища поля віддалені лісосмугою. Решта звалища віддалені від сільгоспугідь більш ніж на 50 м.

Лісові масиви в основному розміщені далеко від полігонів ТПВ. У безпосередній близькості до них (менше 50 м) знаходяться звалища п. Тульский, аул Понежукай і ст. Гіагінський. За поєднанню перерахованих факторів найбільш несприятливим слід визнати розміщення звалища аулу Понежукай.

Ліцензією на складування і захоронення промислових і побутових відходів мають МП ЖКГ лише 3-х населених пунктів: м. Адигейськ, ст. Гіагінський і ст. Красногвардійське. Відведення земельних ділянок під організацію звалищ вироблені в ст. Червоногвардійському, м. Майкоп і Адигейськ, аулів Хакурінохабль, Кошехабль і Тахтамукай. Так, відведення земельної ділянки управлінню комунального господарства м. Майкоп під організацію міського звалища проведений в 1971 році. Проекти на об'єкт розміщення відходів є лише в МП ЖКГ м. Адигейськ, аулу Тахтамукай, вони містять розділ з охорони навколишнього середовища. Ємність, термін експлуатації і річна потужність об'єктів відповідають проекту.

Облік надходження відходів за талонами і за обсягом кузова машин ведеться тільки на звалищах наступних населених пунктів: м. Майкоп, п. Тульський, ст. Гіагінський, аулів Тахтамукай і Кошехабль. Реєстрація видачі талонів постачальникам відходів проводиться в м. Майкопі, п. Тульський, ст. Гіагінський і аулі Кошехабль.

Слід відзначити, що на звалища надходять не тільки побутові відходи. Так, на звалище ст. Гіагінський вивозять свої відходи дріжджовий завод (зіпсовані дріжджі, упаковка); харчокомбінат (будівельне сміття); молзавод (корми та рідкі відходи виробництва сиру). На звалище в п. Тульський надходять відходи спиртового заводу (бита тара); деревообробного підприємства "Лотос" (тирса); харчокомбінату (бита склотара). Звалище аулу Понежукай заповнена курячим пером з розташованої поруч птахофабрики "Теучезький".

Значно варіює час функціонування звалищ. Найбільш тривалий період експлуатації у Майкопського полігону ТПВ - з 1971 р. Звалище р. Адигейськ працює з 1988 р., аулу Тахтамукай - з 1996р., п. Тульський - с1998 р., аулу Кошехабль - з 1999 р., аулу Хакурінохабль - З 2000 р. Дату початку діяльності звалища ст. Гіагінський встановити не вдалося. В с. Красногвардійське стихійне звалище існувала не менше 15-ти років; в 1993 р. її існування було оформлено офіційно. Нарешті, початок функціонування звалища аулу Понежукай припадає на 2001  р.

Аналіз місць складування і захоронення відходів виробництва та споживання дозволив встановити, що з дев `яти обстежених полігонів шість є екологічно небезпечними об'єктами, три (звалище ст. Гіагінський, аулу Понежукай і аулу Хакурінохабль) - високонебезпечних за рахунок:

-- екологічно необгрунтованого вибору місць розміщення відходів у водоохоронній зоні;

-- невідповідність чинним на території РФ нормам і правилам інженерно-технічного облаштування об'єктів захоронення відходів;

-- переважного відсутності проектів на об'єкти і ліцензій на діяльність з поводження з відходами;

-- вкрай низького технологічного показника експлуатації полігонів;

-- відсутності моніторингу на об'єктах розміщення відходів;

-- відсутність дієвого контролю над станом об'єктів [2].

Зниження і запобігання негативного впливу полігонів на атмосферу, поверхневі і підземні води, грунт, флору, фауну, здоров'я людини можливо і необхідно шляхом реалізації цілого ряду організаційно-технічних заходів та вишукувальних робіт.

Оскільки грунтовий покрив і природні води є найбільш уразливими елементами геоекосістем, першочерговими напрямками реалізації комплексу вишукувань повинні стати гідрогеологічні та гідрологічні роботи, а також гідро-та педогеохіміческіе дослідження.

До числа пріоритетних слід віднести також екологічні та інженерно-геологічні вишукування з метою розробки системи заходів щодо запобігання міграції забруднюючих речовин у річки.

Визначення якості поверхневих і підземних вод і закономірностей його зміни під впливом звалищ передбачає обладнання пунктів режимної спостережної мережі свердловин і гідропости на водотоках [3].

Еколого-геохімічні дослідження грунтів включають проведення ландшафтно-геохімічного картування і випробування грунтів і донних відкладень в районі звалищ; визначення комплексу речовин - потенційних забруднювачів; встановлення рівня забруднення, площі його розповсюдження і ступеня небезпеки.

На найбільш великому і тривало експлуатуються Майкопське полігоні ТПВ необхідне проведення довгострокового екологічного моніторингу. У світлі майбутнього закриття полігону і його рекультивації дані про сучасний стан об'єкта стануть "точкою відліку" при визначенні його впливу на навколишнє середовище вже після припинення функціонування.

Програма моніторингу передбачає виконання викладеного вище переліку досліджень і використання результатів цього звіту в якості реперних. У той же час, випливає, наприклад, розширити список аналізованих забруднювачів, включивши до нього такі супертоксіканти, як діоксин, поліхлорірование дібензолпарадіоксіни, поліхлоровані дібензолфурани та ін Дуже актуально дослідження фізичного, перш за все, радіаційного та теплового впливу. Цілком невивченим на даному етапі виявилося бактеріологічне і мікробіологічне забруднення, що представляє величезну небезпеку [4].

Список літератури

1. Державний доповідь про стан навколишнього природного середовища Республіки Адигея за 2000-2003 р./під ред. Г. Г. Козменко. - Майкоп, 2004.

2. Луконина, О. А. Вплив полігонів твердих побутових і промислових відходів на стан навколишнього середовища/О. А. Луконина, Е. С. Булгаков, О. І. Старцев// Известия ВУЗов. Геологія і розвідка. - 2000. - № 4. - С. 126-133.

3. Полтавцев, С. І. Сучасний стан та нові тенденції будівництва полігонів для зберігання побутових і малотоксичні відходів/С. І. Полтавцев// Известия Академії промислової екології. - 1997. - № 1.

4. Корольов, В. А. Еколого-геологічний моніторинг полігонів твердих відходів/В. А. Корольов, Д. Б. Неклюдов, Б. А. Новаковський, Н. І. Тульська// Екологія та промисловість Росії. - 2001. - № 7. - С. 39-43.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://masters.donntu.edu.ua