Введение к работе
Исследования выполнялись в соответствии с планом НИР ФГБОУ ВПО Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии имени П.А. Столыпина (тема № 01.200.203527).
Актуальность темы. Несанкционированные свалки бытовых отходов традиционны для сельских поселений. Характерными чертами несанкционированных свалок является временная изменчивость по объему и составу, непредсказуемость развития химических процессов в толще свалочных тел, расползание и захват новых территорий, (Шнайдер И.М.,2002; Бабак В.В., Грибанова Л.П.,1997).
Отходы потребления, ставшие свалочными телами, включают опасные вещества с высокой токсичностью и реакционной способностью. Под действием атмосферных осадков они вымываются, загрязняя почву, поверхностные и грунтовые воды. Современная свалка – некое подобие биореактора, в котором деструкция слежавшихся свалочных тел под действием анаэробной микробиоты, сопровождается выделением пожароопасного метана и диоксида углерода. Несанкционированные сельские свалки повсеместно поджигаются, чтобы уменьшить объем свалочных тел; при горении свалочных тел, содержащих современные полимерные материалы, окружающую среду загрязняет высокотоксичная хлорооганика: диоксины, фенолы, полициклические ароматические углеводороды и др. Вместе с тяжелыми металлами они относятся к числу приоритетных загрязнителей биосферы. (Пурмаль А. П., 1998; Малов А. М., Карпова Л. С., Петров А. Н., Семенов Е. В. 2001).
Почвы сельских свалок небезопасны в эпидемическом и гигиеническом отношениях из-за густой заселенности бездомными животными – собаками и кошками, из-за стай птиц, интенсивно размножающихся грызунов, насекомых. Все эти животные являются переносчиками инфекций и инвазий (Алборов И.Д., Степанова С.В.,2002).
Негативное влияние несанкционированных свалок на окружающую среду и человека очевидно, поскольку в экосистемах и в биосфере в целом происходит постоянный обмен между биотическими и абиотическими компонентами веществом, энергией и информацией.
Цель работы: Провести комплексные исследования почв несанкционированных свалок твердых бытовых отходов в сельских районах Ульяновской области и выявить основные химические и биологические загрязнители.
В задачи исследования входило:
-
Провести обследование и выявить крупные несанкционированные свалки в сельских районах области, охарактеризовать размеры, состав, ландшафтную приуроченность, близость к объектам повышенной биологической опасности (скотомогильникам и сибиреязвенным захоронениям).
-
Провести исследование почв свалок на содержание тяжелых металлов.
-
Оценить уровень биологической опасности свалок по санитарно- микробиологическим и санитарно-паразитологическим показателям.
-
Провести биотестирование и оценить интегральную токсичность почв свалок.
-
Исследовать уровень радиоактивности на территориях свалок;
-
Выявить стойкие органические загрязнители почв свалок.
На защиту выносятся следующие положения:
-
-
В сельских районах Ульяновской области выявлено 10 крупных несанкционированных свалок ТБО с высоким уровнем экологической опасности;
-
Почвы всех несанкционированных сельских свалок по уровню биологического загрязнения относятся к категории «опасных» и «чрезвычайно опасных»; свалки Ульяновского, Чердаклинского, Сурского, Карсунского районов расположены в опасной близости к сибиреязвенным захоронениям и скотомогильникам.
-
Высокая интегральная токсичность почв несанкционированных свалок обусловлена стойкими органическими загрязнителями, образующимися при горении свалочных тел и тяжелыми металлами, в концентрациях превышающих ПДК.
Научная новизна. Впервые в сельских районах Ульяновской области исследованы крупные несанкционированные свалки ТБО и охарактеризованы их основные химические и биологические контаминанты. Для всех крупных несанкционированных свалок характерно спорадическое котлованное захоронение свалочных тел и сжигание ТБО для уменьшения их объемов. В Сурском, Карсунском, Чердаклинском, Ульяновском, районах несанкционированные свалки примыкают к сибиреязвенным захоронениям и скотомогильникам.
Почвы всех свалок загрязнены опасной для человека и животных гельминтофауной, включающей разные морфотипы пропагативных стадий гельминтов: Ascaris sp., Toxocara sp., T. leonina, N. vitulorum, Metastrongylus sp., P. equorum, яйца трихоцефалидного типа (принадлежащие, к родам Trichocephalus, Capillaria и Thominx), онкосферы цестод сем. Taeniidae и яйца трематод сем. Opistorchidae и A. Alata.
По санитарно-микробиологическим показателям почвы сельских свалок относятся к категории «опасных» и «чрезвычайно опасных».
Установлено, что почвы несанкционированных свалок загрязнены тяжелыми металлами, а также хлорорганикой и поверхностно-активными углеводородами (ПАУ), образующимися при горении свалочных тел.
Теоретическая и практическая значимость. Проблема промышленных и бытовых отходов получила статус «глобальной» еще в 70 годы прошлого века. До настоящего времени человечество мало продвинулось в ее решении. Отходы цивилизации уже сейчас способны превысить утилизационные мощности биосферы. Поэтому комплексные исследования, расширяющие представления о биологических и химических процессах в системе обращения и утилизации бытовых отходов вносят свой вклад в ее решение.
Практическая значимость работы заключается в оценке уровня биологической и химической опасности свалок, интегральной токсичности по отношению к живым организмам, выявлении свалок, напрямую примыкающих к сибиреязвенным захоронениям и скотомогильникам, что представляет опасность распространения инфекции при попытках неконтролируемого захоронения отходов в котлован.
Охарактеризованы компоненты несанкционированных свалок в сельских районах на примере Ульяновской области. Установлено, что на этих свалках преобладают пищевые отходы, отходы сельскохозяйственного производства, строительные отходы и полимерная упаковка, которые при низкотемпературном горении выделяют в окружающую среду высокотоксичную хлорорганику. Идентифицированы абиотические и биотические загрязнители свалок. Проведена классификация свалок по уровню их биологической опасности.
Личный вклад автора. Все этапы работы были выполнены лично автором или при его непосредственном участии, включая отбор и анализ образцов, обработка полученных результатов их подготовка к публикации
Апробация работы. Апробация работы и публикации. Материалы исследований были представлены и обсуждались на конференциях различных уровней, в том числе на Всероссийской научно-практической конференции «Аграрная наука и образование в реализации национального проекта «Развитие АПК»» (Ульяновск, 2006), на II-й Открытой Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежь и наука XXI века» (Ульяновск, 2007), на IV, V, VI, VII Всероссийских научных конференциях молодых ученых и студентов «Современное состояние и приоритеты развития фундаментальных наук в регионах» (Анапа,2007-2010гг), на IХ Окружной конференции молодых ученых «Наука и инновации ХХI века» (Сургут, 2008), на Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования» (Ульяновск, 2008), на Международной научно-практической конференции «Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения» (Ульяновск, 2009), на II-ой Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования» (Ульяновск: ГСХА,2010), на VI Международная научно-практическая конференции (Барнаул, 2011 г.).
Публикации материалов исследований. По материалам исследований опубликовано 18 работ, в т.ч. три в изданиях из списка ВАК РФ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 145 страницах, включает 26 рисунков и 9 таблиц; состоит из введения, обзора литературы по изучаемой проблеме, описания объектов, материалов и методов, результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов и библиографического списка.
Похожие диссертации на Комплексная оценка экологической опасности несанкционированных свалок твердых бытовых отходов в сельских районах Ульяновской области
-
