Полигон твердых бытовых отходов в Ольхонском районе как источник экологических рисков на Байкальской природной территории

Твердые бытовые отходы (ТБО) являются одним из факторов, дестабилизирующих состояние окружающей среды, при строительстве которых, а тем более, при эксплуатации отчуждается огромные территории, наносится значительный ущерб окружающей среде.

К твердым бытовым относятся отходы хозяйственной деятельности населения (приготовления пищи, уборки и текущего ремонта квартир и др.), включая отходы отопительных устройств местного отопления, крупногабаритные предметы домашнего обихода, упаковку, смет с дворовых территорий, улиц, площадей, отходы ухода за зелеными насаждениями и другие.

Удаление твердых бытовых отходов обеспечивает санитарную очистку городов и создает необходимые санитарно-экологические условия существования населенного пункта.

В мировой практике известно более двадцати методов обезвреживания и утилизации ТБО. К ним относятся методы: складирование ТБО на полигонах (свалках), сжигание, аэробное биотермическое компостирование; комплекс компостирования и сжигания (или пиролиза) некомпостируемых фракций, раздельный сбор и сортировка отходов на мусоросортировочных заводах и т. д.

В России подлежат захоронению – 96,5 % от общего числа отходов. Площадь, занятая полиго- нами на территории РФ, в настоящее время превышает 40 тыс. га и ежегодно увеличивается на 2,5–4 %.

Динамика внедрения различных методов переработки бытовых отходов в разных странах показывает, что за последние двадцать лет объем ТБО, направляемых на полигоны, уменьшился примерно на 10–15 %. Однако с учетом сравнительно невысоких капитальных и эксплуатационных затрат полигоны будут оставаться самым распространенным методом утилизации отходов ближайшие 10–15 лет. Захоронение на полигонах, кроме того, остается необходимым методом для отходов, не поддающихся вторичной переработке, несгорающих или сгорающих с выделением токсичных веществ.

Наиболее распространенными в настоящее время сооружениями по обезвреживанию удаляемых из города ТБО являются полигоны.

Полигоны – комплекс природоохранительных сооружений, предназначенных для складирования, изоляции и обезвреживания ТБО, обеспечивающий защиту от загрязнения атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующий распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов. Как правило, под полигоны отводятся отработанные карьеры, свободные от ценных пород деревьев, участки в лесных массивах, овраги и другие территории. По гидрогеологическим условиям лучшими являются участки с глинами или тяжелыми суглинками и грунтовыми водами, расположенными на глубине не менее 2 м. При строительстве полигона ухудшается эстетическая привлекательность ландшафта, поскольку полигон относится к акультурным антропогенным ландшафтам. Создаваемый им негативный визуальный эффект следует скрывать экранирующими насыпями, лесонасаждениями и другими мероприятиями по рекультивации ландшафта.

Иркутская область занимает девятое место в России по количеству образовавшихся твердых бытовых отходов (ТБО) и третье в Сибирском федеральном округе (после Кемеровской области и Красноярского края). В то же время по объему переработки и утилизации отходов регион занимает одно из последних мест. По итогу инвентаризации объектов размещения отходов, выполненных по заданию администрации региона в 2006–2007 годах, установлено, что в регионе 817 объектов размещения отходов, занимающих площадь более 4000 га, из них полигонов ТБО – 54, промышленных отходов – 11, свалок – 609, из них санкционированных – 352. Фактическое количество несанкционированных свалок значительно больше. В сельской местности практически отсутствует практика централизованной утилизации отходов, местные жители складируют их на территории и возле домовладений, в лесополосах и лесных массивах, ближайших оврагах и балках и т. п. В небольших районных центрах контейнеров для сбора мусора явно недостаточно. Вблизи городов много несанкционированных свалок. Практически везде захламлены места массового отдыха у рек, в лесных массивах и т. п. [1–3].

Данная проблема требует быстрейшего решения. В области должна быть разработана централизованная схема утилизации мусора во всех населенных пунктах, сооружены новые полигоны ТБО, в местах отдыха следует установить контейнеры для сбора ТБО, а также необходима агитационная и образовательная программа для населения. В настоящее время такая программа разработана для Байкальской природной территории, где включено строительство полигонов ТБО в г. Черемхово, г. Нижнеудинск.

В последние годы очень существенно возросла рекреационная нагрузка на Байкальскую природную территорию. Остро стоит проблема несанкционированных свалок на острове Ольхон, Ольхонском, Иркутском и других районах, расположенных вдоль трасс, ведущих к озеру Байкал.

В Иркутском районе находится единственный санкционированный полигон ТБО на 5-м километре Александровского тракта, площадь которого составляет 42 гектара, в том числе под захоронения используется 20,2 гектара. Полигон подведомствен МУП Иркутска «Спецавтохозяйство», то есть принимает мусор преимущественно с терри- тории областного центра. Мусор разравнивается, прессуется и сверху закрывается слоем земли и сегодня этот полигон находится на грани закрытия, так как достиг уже проектной отметки.

Любой полигон твердых бытовых отходов представляет собой большой биохимический реактор, в недрах которого в процессе эксплуатации, а также в течение нескольких десятилетий после закрытия в результате анаэробного разложения отходов растительного и животного происхождения образуется биогаз, или, как его иногда называют, свалочный газ [4].

Свалочный газ (биогаз, канализационный или болотный газ, газ-метан) является побочным продуктом анаэробного разложения органических веществ бытовых отходов. Гниение мусора происходит под воздействием бактерий. Они производят его первичное разложение на летучие жирные кислоты и перерабатывают их. Макрокомпонентами свалочного газа являются метан и диоксид углерода, их соотношение может меняться от 40–70 % до 30–60 % соответственно. В существенно меньших концентрациях присутствуют азот, кислород, водород. В качестве микропримесей в состав свалочного газа могут входить десятки различных органических соединений.

Эмиссии свалочного газа, поступающие в природную среду, формируют негативные эффекты как локального, так и глобального характера. Свободное распространение свалочного газа приводит также к загрязнению атмосферы прилежащих территорий, создавая тем самым опасность токсического воздействия вследствие содержания в газе токсичных примесей. Кроме того, неконтролируемая эмиссия свалочного газа приводит к возникновению пожаров и увеличению риска взрывов. Горение полигонов ТБО – это еще одна серьезная экологическая проблема [5–7].

Следовательно, свалочный газ является источником повышенного экологического риска как непосредственно для объектов окружающей среды, так и персонала, работающего на укладке и трамбовке отходов.

Ранее нами были выполнены исследования по оценке рисков, создаваемых Иркутским полигоном ТБО, который эксплуатируется более 20 лет [3]. В настоящей работе проведено обследование полигона твердых бытовых отходов (ТБО) в районе поселка Имел-Кутул, введенного в эксплуатацию в 2011 году.

Проект полигона был разработан в 2006 году в рамках областной государственной целевой программы «Защита окружающей среды в Иркутской области» и является первым полигоном в Ольхон-ском районе. Местность Имел-Кутул находится в 12 км от Байкала и в 42 км от поселка Еланцы – административного центра Ольхонского района.

Воздействие на окружающую среду в период строительства полигона незначительно (автомобильными выхлопами, пылью и др.).

В период эксплуатации полигон будет загрязнять воздух метаном, оксидами углерода, диоксидом азота, диоксидом серы, сероводородом, формальдегидом, аммиаком и другими веществами, а также пылью. В целом при эксплуатации полигона в атмосферу будет выбрасываться 16 наименований веществ, образующих 8 групп суммации. Расчетами по программе УПРЗА «Эколог», версия 3.0 установлено, что максимальный разовый выброс 1622,4 г/c. Превышение ПДК ни по одному из компонентов не должно происходить.

Акустическое воздействие от полигона, оцененное по программе «Шум» ЗАО НПП «Логус», на границе санитарно-защитной зоны может достигать 20 дБА. Данный полигон сооружен в соответствии с существующими экологическими требованиями

На полигон вывозятся твердые бытовые отходы с острова Ольхон и населенных пунктов Елан-цынского муниципального образования и других.

По морфологическому составу ТБО, вывозимые на исследуемый полигон, отличаются от ТБО, поступающих на Иркутский полигон. Исследованиями Улановой [8] установлено, что преобладающим компонентом образующихся на острове Ольхон ТБО, является стекло (стеклотара из-под напитков, бой стекла, фарфора, фрагменты стеклянной посуды) – более 1/3 массы отходов.

Далее идут металлические отходы (алюминиевые, жестяные банки, металлолом, старые корпуса автомобилей) – более 13 %.

Доля пищевых отходов в структуре ТБО колеблется от 2 до 22 %. В столовых и кухонных помещениях туристических баз практикуют сбор пищевых отходов в отдельные емкости для использования в качестве корма для домашних животных.

Около 8 % всех отходов составляют различные виды полимеров (ПВХ, ПС, ПЭТФ и др.). Туристы привозят с собой на остров или покупают в магазинах поселка Хужир большое количество спиртных и прохладительных напитков, продуктов в одноразовой упаковке.

Отходы бумаги составляют более 4,5 %, текстиля и обуви – 6 %. Местное население, выбрасывающее старую одежду, обувь, рыбацкие сети, корпуса от автотранспорта, отработанные аккумуляторы, электроприборы, строительные материалы, остатки лаков и красок. Исследованные бытовые отходы на 25 % состоят из горючих материалов и на 50 % – из негорючих: металла, стекла, керамики и др.

Исследуемый полигон эксплуатируется в полном объеме 5 лет. Для оценки газовой продуктивности полигона были проведены полевые газохимические исследования свалочного газа. Отбор образцов свалочного газа проводился в июле 2017 года в соответствии с методическими рекомендациями и требованиями ГОСТ 31370-2008, 530912008, 17.4.4.02-84.

Пробы свалочного газа анализировали портативным газоанализатором, который позволяет анализировать на месте содержание метана, диоксида углерода, оксида углерода, сероводорода. Точки опробования определяли, исходя из площади и особенности поверхности полигона. Расстояние между точками опробования в сетке составило 50 метров.

В таблице приведены данные по определению содержания компонентов свалочного газа на исследуемом полигоне.

Эмиссия метана с поверхности разновозрастных участков Имел-Кутулского полигона

Возраст захоронения, лет	Исследуемая площадь, га	Эмиссия метана с поверхности, мг /м3
1	0,8	4,0 ± 0,96
3	1,7	6,9 ± 0,75
5	2,0	18,1 ± 0,2

Количество образующегося биогаза и концентрация в нем метана зависят от содержания в ТБО пищевых отходов, растительных остатков, бумаги, текстиля, древесины и других органических фракций, называемых биоразлагаемыми. Кроме того, существенный вклад в образование метана вносит способ трамбовки, а следовательно, наличие кислорода. Чем менее уплотнены ТБО, тем меньше метана образуется.

Учитывая, что полигон расположен в сельской местности и пищевых отходов практически не выбрасывают, что подтверждают вышеприведенные данные по морфологическому составу ТБО с острова Ольхон, можно заключить что на данной стадии заполнения полигона экологический риск для окружающей среды и персонала можно отнести к категории средних.

Таким образом, экспериментально показано, что на стадии 5-летней эксплуатации полигона эмиссия метана на участке заполнения твердыми бытовыми отходами не значительная. Однако на данном полигоне имеется скотомогильник и участок приема жидких отходов, в частности бытовых сточных вод из септиков туристических баз с острова Ольхон.

На участке приема жидких отходов при газохимической съемке обнаружен сероводород с концентрацией, превышающей ПДК в 1,2–2 раза. Необходимо продолжить мониторинговые исследования для предупреждения развития профессиональных заболеваний у персонала, работающего на полигоне. Как известно, обладая высокой летучестью, сероводород поступает в организм преимущественно через дыхательные пути, но может всасываться и через неповрежденные кожные покровы. Являясь высокотоксичным веществом, оказывает сильное раздражающее действие на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей, вызывает патологические изменения центральной нервной системы; подобно цианидам угнетает функции окислительных ферментов и провоцирует нарушение процессов внутритканевого дыхания. Отравление сернистым водородом возможно при нахождении в производственных помещениях, где превышена предельно допустимая концентрация газа (в воздухе рабочей зоны – 10 мг/м3). Тяжесть интоксикации обусловлена концентрацией газа в воздухе и временем воздействия, например, смертельная концентрация составляет 830 мг/м3 в течение 30 минут или 1100 мг/м3 в течение 5 минут [9].

Исходя из представленных данных, следует обратить внимание на профессиональные риски работающих на полигоне по химическому фактору и рекомендовать мероприятия по их снижению через внедрение системы управления профессиональными рисками, обеспечение рабочих компенсационными выплатами и выдачей молока. Согласно ч. 1 ст. 222 Трудового кодекса РФ на работах с вредными условиями труда выдаются бесплатно по установленным нормам молоко или другие равноценные пищевые продукты.