Введение к работе
Актуальность темы. Развитие науки и техники приводит к увеличению количества и разнообразия источников загрязнения окружающей среды, а также росту объемов выбросов вредных веществ. В городских условиях загрязнение среды обитания человека происходит, в том числе, из-за выбросов отработанных газов работающих автомобилей, утечек горючесмазочных материалов технических средств, выбросов вредных веществ различными промышленными и химическими предприятиями, электроэнергетическими станциями, отходами бытового характера и др.
Большинство источников загрязнений, проявляющих себя на территории современных городов, изучены, и для снижения их негативного воздействия на окружающую среду применяются известные природоохранные мероприятия. Тем не менее, наблюдается рост загрязнений компонентов природы бытовыми отходами. Такие отходы, находящиеся в непосредственной близости к местам проживания и работы людей, могут нанести существенный вред их здоровью и ущерб природной среде. В связи с этим важным направлением научных исследований является изучение загрязняющего воздействия твердыми бытовыми отходами и поиск путей сохранения для будущих поколений людей природной среды городских поселений.
Анализ современного состояния городских территорий показывает, что значительные объемы бытовых отходов не включены в организованную систему сбора, вывоза и их утилизации. Непосредственно вблизи мест проживания людей в большом количестве стихийно образуются необустроенные свалки. Из-за отсутствия каких-либо природоохранных мероприятий на таких необустроенных свалках загрязняющие вещества поступают в окружающую среду и негативно воздействуют на компоненты природной среды. Почва из всех компонентов природной среды наиболее чувствительна к загрязнениям. В связи с этим возникает опасность накопления загрязняющих веществ в ее поверхностном слое. Эти вещества проникают далее в грунт и могут оказаться весьма опасными и нанести вредное воздействие на биоту. Причем воздействие может многократно усилиться из-за проникновения загрязняющих веществ в подземные воды.
Таким образом, исследование процессов воздействия необустроенных свалок на загрязнение компонентов природной среды в условиях городских территорий, а также разработка природоохранных мероприятий с учетом системного подхода являются актуальными.
Цель диссертационной работы – снижение воздействия необустроенных свалок твердых бытовых отходов на грунты городских территорий и разработка эффективных методов защиты окружающей среды от их негативного воздействия.
Основные задачи работы:
– проведение анализа воздействия на грунты необустроенных свалок, образующихся на городских территориях в результате жизнедеятельности населения;
– выполнение натурных исследований по выявлению характера и степени загрязнения грунтов загрязняющими веществами непосредственно под необустроенными свалками;
– на основании социологических исследований выявление причин образования необустроенных свалок твердых бытовых отходов на территории городов, а также наиболее перспективных методов защиты окружающей среды от негативного воздействия необустроенных свалок;
– разработка математической модели проникновения загрязняющих веществ в грунт под необустроенной свалкой;
– разработка методов защиты грунтов городских территорий от негативного воздействия необустроенных свалок.
Научная новизна исследований:
- систематизированы необустроенные свалки, образующиеся на городских территориях в результате жизнедеятельности населения, и предложена уточненная их классификация;
- получены данные натурных исследований о воздействии загрязняющих веществ необустроенных свалок на грунт (на территории города Самары);
- разработана математическая модель проникновения загрязняющих веществ в грунт под необустроенной свалкой;
- разработаны методы защиты окружающей среды от негативного воздействия необустроенных свалок на городских территориях, защищенные патентами РФ на изобретения.
Личный вклад автора заключается в проведении анализа научных публикаций по воздействию на грунты загрязняющих веществ необустроенных городских свалок; организации и выполнении натурных исследований грунтов непосредственно под необустроенными свалками на городских территориях (г. Самары); анализе результатов социологических исследований населения городов Самары и Чапаевска; разработке математической модели проникновения загрязняющих веществ в грунт под необустроенной свалкой, а также разработке методов защиты окружающей среды от воздействия необустроенных свалок.
Практическая значимость работы состоит в возможности планирования и осуществления комплекса мер по предотвращению образования необустроенных свалок на территории городских поселений на основе анализа причин их образования, в получении фактических данных о загрязнении грунтов непосредственно под необустроенными свалками, что позволит оценить опасность распространения и негативного воздействия загрязняющих веществ от необустроенных свалок и разработать обоснованные технические решения по локализации такого воздействия на окружающую среду, а также в разработке конкретных рекомендаций по минимизации негативного воздействия на окружающую среду при реализации мер по ликвидации существующих необустроенных свалок.
На защиту выносятся:
– уточнение классификации необустроенных свалок;
– результаты натурных исследований загрязнения грунтов непосредственно под необустроенными свалками на городских территориях (г. Самары), а также результаты социологических исследований причин образования необустроенных свалок;
– результаты лабораторных исследований проникновения загрязняющих веществ в грунт;
– математическая модель проникновения загрязняющих веществ в грунт под необустроенной свалкой;
– способы защиты окружающей среды от негативного воздействия необустроенных свалок на городских территориях, защищенные патентами на изобретения.
Достоверность научных результатов подтверждается соответствием полученных результатов исследований существующим современным научным представлениям, использованием в диссертационной работе научно обоснованных и апробированных методик выполнения экспериментальных работ, совпадением данных, полученных расчетным путем, с результатами экспериментальных исследований.
Апробация результатов исследований. Основные результаты, полученные при выполнении работы, обсуждены на вузовских, областных, всероссийских и международных научно-технических конференциях и совещаниях: «Экология и безопасность жизнедеятельности» (Пенза, 2002 г.), VII международная конференция «Окружающая среда для нас и будущих поколений» (Самара, СГТУ, 2002 г.), ХI Всероссийский конгресс «Экология и здоровье человека» (5-7 декабря 2006 г., Самара), VI Международный Молодежный экологический форум стран Балтийского региона «Экобалтика 2006» (Санкт-Петербург, 2006 г.), 60-я - 66-я научно-технические конференции по итогам НИР ГОУВПО «СГАСУ» за 2002-2008 гг.
Реализация работы. Результаты диссертационных исследований и разработанные рекомендации внедрены администрацией городского округа Похвистнево, использованы в проектных проработках ООО «Экологический фонд реабилитации Самарской области».
Предложенные методики внедрены в учебный процесс в Самарском государственном архитектурно-строительном университете, в дипломном и курсовом проектировании студентов, обучающихся по специальности «Инженерная защита окружающей среды».
Публикации. Основные результаты и положения диссертации опубликованы в 16 печатных работах, в том числе одна работа – в периодических изданиях, рекомендованных ВАК по специальности 25.00.36 - Геоэкология, и два патента РФ на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 106 наименований и приложений. Работа содержит 133 страниц машинописного текста, 69 рисунков и 19 таблиц. Общий объем работы – 158 страниц.
