Защита грунтовых вод от загрязнения инфильтратом свалок в Калининградской области

Ахмедова, Наталья Равиловна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Защита грунтовых вод от загрязнения инфильтратом свалок в Калининградской области
ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Защита грунтовых вод от загрязнения инфильтратом свалок в Калининградской области"

На правах рукописи

Ахмедова Наталья Равиловна

ЗАЩИТА ГРУНТОВЫХ ВОД ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ИНФИЛЬТРАТОМ СВАЛОК В КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 03.02.08 — «Экология» (биологические науки)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Калининград - 2010

004605052

Работа выполнена на кафедре водных ресурсов и водопользования Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет»

доктор технических наук, старший научный сотрудник Ведяшкин Анатолий Сергеевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Панасин Владимир Ильич

доктор биологических наук, доцент Архипов Александр Геральдович

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет природообустройства»

Защита состоится «25» июня 2010г. в часов на заседании диссертационного

совета Д 212.084.04 при ФГОУ ВПО «Российский государственный университет им. И. Канта» по адресу 236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2, факультет биоэкологи, аудитория 143.

Отзывы на автореферат направляются по адресу: 236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2, факультет биоэкологи, кафедра ботаники и экологии растений.

Факс: (4012) 53-37-07; (4012) 53-37-75

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО «Российский • государственный университет им. И. Канта» (236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2)

Автореферат разослан «

2010 года.

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

И.Ю. Губарева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Серьезной экологической проблемой Калининградской области является загрязнение транзитных поверхностных и грунтовых вод и инфильтрата на свалках твердых бытовых отходов (ТБО) (Иванов, 2007). По состоянию на 01.11.2006 г. по разрешению министерства ЖКХ и строительства в области используется 43 свалки, санкционировано муниципальными образованиями 37 свалок, закрыта, но используется несанкционированно 21 свалка, закрыты - 64 свалки (за период с 2003 г. по 2006 г.). Практически все свалки не отвечают современным природоохранным требованиям по эксплуатации, содержанию и мониторингу окружающей среды. Значительная часть из них расположена на берегах заливов и рек (в районе городов Балтийск, Калининград, Мамоново, Гусев, Черняховск), на городских землях (города Советск, Неман). В области нет ни одного действующего полигона по размещению твердых бытовых отходов, оборудованного в соответствии с современными экологическими требованиями по охране природной среды.

В этой связи разработка способов защиты транзитных поверхностных и грунтовых вод от загрязнения и биологической очистки вод фильтрата на свалках Калининградской области является актуальной.

Цель исследований - разработка способов предотвращения загрязнения транзитных поверхностных и грунтовых вод и биологической очистки фильтрата на свалках ТБО, предназначенных для проектирования природоохранных мероприятий.

Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи: - выполнить анализ современного состояния и перспектив развития мероприятий, направленных на защиту поверхностных и грунтовых вод от загрязнения и биологическую очистку фильтрата на свалках ТБО;

- определить фильтрационные свойства сапропелей - озерных донных отложений и возможность их использования для создания водозащитных завес и экранов;

- установить закономерности движения грунтовых вод в окрестности контурной противофильтрационной завесы и при нагнетании фильтрата в грунтовый массив и определить возможность использования этих закономерностей для назначения природоохранных мероприятий;

- выполнить оценку влияния свалок ТБО на окружающую природную среду методами биотестирования;

- разработать способы защиты поверхностных и грунтовых вод на свалках ТБО при биологической очистке фильтрата.

Научная новизна результатов исследований заключается в следующем:

1. Определен коэффициент фильтрации донных отложений озера Верхнее и смесей их с песком, установлена зависимость коэффициента фильтрации смесей от процентного соотношения донных отложений и песка.

2. Разработана методика расчета уклонов свободной поверхности грунтовых вод, их скоростей и расходов в окрестности возводимой по контуру свалки ТБО противофильтрационной завесы.

3. Обоснована возможность биологической очистки фильтрата свалок ТБО на биологических прудах и полях фильтрации.

4. Установлена возможность определения загрязнения природной среды в окрестности свалок ТБО методами биотестирования.

5. Предложены меры по отводу транзитных поверхностных и грунтовых вод, локализации и сбору фильтрата на свалках ТБО.

Новизна исследований подтверждается двумя патентами на изобретения и патентом на полезную модель.

Практическое значение результатов исследований. Внедрение положений, расчетных методик и предложенных технологических схем:

- позволяет обоснованно решать вопросы выбора биологических и технических мероприятий по очистке фильтрата и защите транзитных вод от загрязнения;

- обеспечивает улучшение экологической обстановки в регионе.

Реализация результатов исследований. «Заключение по вопросу рекультивации отработанной части полигона ТБО (городской свалки ТБО) г. Краснознаменска» передано МУЛ ЖКХ г. Краснознаменска для внедрения рекомендаций по рекультивации первой очереди свалки. Стенд для моделирования фильтрации в пористой среде используется при проведении исследований и практических занятий по дисциплинам: «Улучшение качества природных и очистка сточных вод», «Эксплуатация мелиоративных систем», «Гидротехнические сооружения комплексного и отраслевого назначения» в ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет».

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Донные отложения, получаемые при экологическом восстановлении водоемов, имеют фильтрационные свойства, сопоставимые с глинами и их можно использовать в качестве изолирующего материала для возведения контурных противофильтрационных завес и экранов.

2. Технологическая схема очистки фильтрата свалок ТБО на биологических прудах и полях фильтрации с использованием биофильтров на природных грунтах, сапрофитных бактерий активного ила, комплекса микроводорослей и высшей растительности с формированием пищевых цепей.

3. Мероприятия по предотвращению загрязнения транзитных вод в районе свалок ТБО, базирующиеся на установленных закономерностях движения грунтовых вод в окрестности противофильтрационной завесы.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: представительным объемом экспериментальных и аналитических исследований, выполненных по апробированным методикам определения коэффициента фильтрации, решения фильтрационных задач методом потенциального движения жидкости, биоиндикации окружающей среды по стабильности развития древесных растений, в частности флуктуирующей асимметрии листовой пластины.

Апробация работы. Материалы работы докладывались на международных научных конференциях: «Инновации в науке и образовании - 2006», «Инновации в науке и образовании - 2007», «Инновации в науке и образовании -2008», «Инновации в науке и образовании - 2009» (г. Калининград, 2006 - 2009 г.г.), на XXV Межвузовской научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава «Проблемы и перспективы совершенствования охраны государственной границы и безопасности объектов» (г. Калининград, ФГОУ ВПО «КПИ ФСБ России», 2009 г).

Публикации. Основные научные результаты исследований по теме диссертации изложены в 23 печатных работах, включающих 5 публикаций в изданиях, утвержденных ВАК РФ, в том числе 2 патента на изобретения и 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 132 страницах текста и состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных литературных источников из 103 наименований, содержит 37 рисунков, 9 таблиц и приложения.

Личный вклад автора состоит в формировании цели и задач исследований, обоснований путей их реализации, получении и интерпретации результатов исследований, разработке мер биологической очистки фильтрата, защиты транзитных поверхностных и грунтовых вод от загрязнения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечается актуальность работы, сформулированы цель и задачи работы, показаны научная новизна и практическая значимость результатов исследований.

В первой главе, которая носит обзорный характер, проведен анализ сведений по основным направлениям, рассматриваемым в работе.

Современные представления об охране окружающей среды сформировались благодаря исследованиям многих поколений ученых. Существенный вклад в развитие различных аспектов биологического восстановления среды внесли

Банников А.Г. (1999), Захаров В.М. (1993), Иванов А.В.(2007), Константинов Е.Л. (1997), Одум Е. (1961), Систер В.Г. (1996, 2003, 2004), Сметанин В.И. (2006), Стрельцов А.Б. (1996, 1997), Фрид Ж. (1981), Шестакова Г.А. (1996, 1997) и др.

Мировая практика захоронения твердых бытовых отходов показывает, что для этой цели необходимо создавать специальные высоконагружаемые полигоны, оборудованные водозащитным экраном, системой сбора и очистки фильтрата (Иванов, 2007; Никифоров, 2006; Систер и др., 1996, 2003, 2004; Сметанин, 2006). При этом стремятся использовать участки с благоприятными инженерно-геологическими условиями.

Для очистки загрязненных вод применяют фильтрационные системы обратного осмоса. Очищенная вода восстанавливается в биотопах и возвращается в реки и озера, а полученный концентрат в объеме 5 — 10% от исходного фильтрата утилизируется. Одной из альтернатив утилизации концентрата является возврат его в тело свалки, что приводит к улучшению биохимических процессов органических остатков и ускорению процессов иммобилизации и деструк-туризации органических соединений концентрата.

При возврате концентрата в массив отходов в нем происходит целый ряд комплексных биохимических и физических процессов: биохимическое разложение органической части тела свалки, при котором снижается содержание органики в отходах и в фильтрате; в результате действия микроорганизмов происходит отложение органических и неорганических продуктов в виде окислов, сульфидов и карбонатов; тяжелые металлы адсорбируются на различных поверхностях частиц отходов, таких как гуминовые соединения и глинистые минералы; выпадение некоторых солей при кристаллизации; за счет химико-неорганических процессов образуются различные сульфиды, сульфаты и карбонаты.

Анализ патентных исследований по созданию водозащитных экранов и завес показал, что имеется достаточно много инженерных решений, позволяющих эффективно изолировать массив свалки от проникновения в них грунтовых

вод и атмосферных осадков. Однако имеющиеся решения требуют доработки применительно к условиям свалок ТБО.

Биологические способы очистки сточных вод широко используются в городских системах водоотведения (Дикаревский, 1999; Воронов, 2006; Поворов, 2009; Яковлев, 1987). Методы очистки сточных вод предусматривают механическое и биохимическое воздействие, основанное на использовании жизнедеятельности микроорганизмов, которые окисляют органические вещества. Сооружения биологической очистки сточных вод делятся на два типа: сооружения, в которых очистка осуществляется в естественных условиях - биологические пруды и поля фильтрации; сооружения с искусственными условиями - аэ-ротенки, биологические фильтры, окситенки, гидроциклоны, центрифуги и др.

Для площадей свалок более приемлемыми в условиях Калининградской области следует признать сооружения биологической очистки в виде биологических прудов и полей фильтрации.

Во второй главе дана характеристика источников загрязнения вод, приведены климатические, гидрологические и гидрогеологические условия Калининградской области, методы исследования движения грунтовых вод и биоиндикационной оценки загрязнения окружающей среды (Баринова, 2002; Орленок, 2002). Климатический режим региона следующий. На широте 55°с.ш. светлая часть суток составляет за год 4,5 тыс. часов, из них 1,7 тыс. часов -солнечные. Прямая солнечная радиация максимальная в июне - 0,4 кВт/м2 (в полдень), минимальная в декабре - 0,02 кВт/м2. Альбедо составляет летом 10...25%, зимой без снега 25...45%, со свежим снегом 70...80%. Температуры воздуха в июле 17,5...17,8°С, в январе -3,1...4,1°С, почвы летом 20...21°С, зимой -2...-4°С.

Территория области относится к зоне избыточного увлажнения. Количество атмосферных осадков 750...900 мм, суммарное испарение составляет 550...600 мм. Глубина промерзания почвы зимой в среднем составляет 44 см, максимальная - до 115 см. Относительная влажность с ноября по январь составляет 83 - 89%, а в мае минимальна (51.. .63%).

В области преобладают западные, юго-западные и южные ветра (повторяемость 35 - 70%). Максимальные скорости достигают 30...40 м/с осенью и зимой, 24 м/с весной и летом.

На территории области имеется 339 водотоков (общей длиной 5181 км), 95 осушительных каналов (3384 км). Из средних рек в области одна - река Пре-голя, из крупных - Неман. Густота речной сети - 0,99 км/км2.

По данным Калининградского центра по гидрометрии и мониторингу окружающей среды отмечается загрязнение водных объектов: индекс загрязнения реки Неман 1,4...2,4, реки Преголи- 1,6, реки Шешупе- 1,5.

В гидрогеологическом отношении Калининградский регион занимает небольшую часть Прибалтийского артезианского бассейна Балтийской синекли-зы. Пресные воды находятся в верхней зоне активного водообмена мощностью 100...200 м. Подземный сток составляет около 38,5 млн. м3/сут, с разгрузкой в Балтийское море и заливы. Подземные воды используются для водоснабжения городов Светлогорск, Пионерский, Мамоново, Зеленоградск, Неман, Советск и некоторых поселков.

Оценка качества подземных вод по скважинам федеральной сети показала, что они не соответствуют требованиям, предъявляемым к экологически чистым подземным водам по компонентам природного и антропогенного происхождения.

В третьей главе приводятся результаты экспериментальных исследований движения подземных вод.

Анализ фильтрационных свойств грунтов по результатам различных авторов (Бирюков, 1975; Денисов, 1960; Киселев, 1975,1980; Фисенко, 1965; Чу-гаев, 1982) показал, что в качестве материала для возведения противофильтра-ционных завес и водозащитных экранов используют глины, коэффициент фильтрации которых находится в диапазоне от 10"6 до 10'9 м/с и менее. Однако, при их использовании необходимо строительство карьеров, что ухудшает экологию местности.

Выполнены лабораторные эксперименты по определению коэффициентов фильтрации донных озерных отложений (сапропеля), добываемых в больших объемах при экологическом восстановлении водоемов (озеро Верхнее, г. Калининград), для определения возможности их использования при возведении завес и экранов в качестве изолирующего материала.

Испытания проводились с использованием трубки Каменского на образцах следующих составов: песок - 100%; сапропель - 100%; песок 90% - сапропель 10%; песок 70% - сапропель 30%; песок 50% - сапропель 50%; песок 20% -сапропель 80%.

По результатам испытаний установлено, что коэффициент фильтрации смеси можно определять по предложенной формуле

где к„ - коэффициент фильтрации смеси песка и сапропеля при содержашш в ней доли песка, м/сут; к„ес- коэффициент фильтрации 100% песка, м/сут; ксап-коэффициент фильтрации 100% сапропеля, м/сут; П — содержание песка в смеси.

Вероятностная оценка показала, что экспериментальное распределение коэффициентов фильтрации хорошо согласуется с теоретическим нормальным распределением. Доверительный интервал для среднего значения коэффициента фильтрации кср с надежностью 0,99 (при кср принятому для всех опытов количестве 132 за 100%) составляет 98,61% < к^ < 101,39. Для среднеквадратиче-ского отклонения а доверительный интервал составляет 5,33%< с < 7,42%.

Среднее значение коэффициента фильтрации сапропеля (100%) составляет 2-Ю"9 м/с, что соответствует этому параметру для глин. Поэтому для возведения завес и экранов рекомендуется использование донных отложений, что позволит уменьшить площади земель, задалживаемые под размещение отложений в процессе экологического восстановления водоемов.

Аналитическим методом на основе общей теории потенциального движения решена задача фильтрации грунтовых вод в окрестности кольцевой кон-

(1)

турной протавофильтрационной завесы. Принятая для решения задачи модель аналогична модели «планового потока» Н.М. Вернадского для открытых русел. Решение выполнено в безразмерной форме и позволяет выполнить привязку к любым условиям грунтового потока.

По результатам решения разработана методика расчета параметров движения грунтовых вод в окрестности протавофильтрационной завесы. Расчетная схема приведена на рис.1, а безразмерные параметры - в таблице.

Возведение такой завесы в грунте изменяет естественный режим движения грунтовых вод, причем эти изменения необходимо использовать для эффективного отвода транзитного потока грунтовых вод от места загрязнения и при назначении биологических мер очистки загрязненных вод, в частности для определения оптимального места расположения полей фильтрации.

Рисунок 1 - Расчетная схема с результатами расчета координат гидродинамической сетки и уклона свободной поверхности грунтового потока

Таблица - Координаты для построения сетки движения и уклона свободной поверхности грунтовых вод в окрестности кольцевой противофильтрационной завесы

Уо *о=0 Х.-0.1 х„ = 0,2

X У Лз. X У Лз„ X У

0 0,150 0 3,0 0,190 0 2,25 0,250 0 1,68

0,1 0,145 0,037 2,34 0,186 0,048 1,80 0,245 0,063 1,41

0,2 0,124 0,085 1,35 0,169 0,114 1,08 0,229 0,145 0,95

0,25 0,082 0,142 0,44 0,140 0,180 0,54 0,214 0,209 0,69

0,3 0,005 0,260 0,57 0,110 0,268 0,66 0,204 0,281 0,78

0,4 0 0,390 0,87 0,100 0,392 0,89 0,200 0,395 0,92

0,5 0 0,500 1,00 0,100 0,500 1,00 0,200 0,500 1,00

Уо *„=о,з х0 = 0,4 х0= 0,5

X У Лз„ X У Л]„ X У ■¡Мо

0 0,320 0 1,28 0,408 0 1,05 0,500 0 1,00

0,1 0,319 0,081 1,16 0,406 0,095 1,02 0,500 0,100 1,00

0,2 0,312 0,174 0,96 0,404 0,195 0,99 0,500 0,200 1,00

0,25 0,306 0,231 0,86 0,403 0,247 0,98 0,500 0,250 1,00

0,3 0,303 0,290 0,88 0,402 0,250 0,99 0,500 0,300 1,00

0,4 0,301 0,398 0,96 0,400 0,400 1,00 0,500 0,400 1,00

0,5 0,300 0,500 1,00 0,400 0,500 1,00 0,500 0,500 1,00

Примечания:

1. *„, у,- начальные координаты ортогональной сетки для потока грунтовых вод до возведения кольцевой противофильтрационной завесы;

2. х, у - координаты сетки движения потока грунтовых вод после возведения кольцевой противофильтрационной завесы.

3. JI Ja - отношение уклона свободной поверхности потока грунтовых вод после возведения кольцевой противофильтрационной завесы 7 к первоначальному уклону , принятому за единицу.

4. Радиус окружности кольцевой противофильтрационной завесы (х= у0= 0,15) с центром в точке с координатами х= 0; у0 =0.

Расположение полей фильтрации в зоне понижения уровня грунтовых вод позволяет избежать затопления дренажа и улучшает водно-воздушный режим почвы, активизируя биохимические процессы в корнеобитаемом слое, особенно при кротовании или щелевании почвы.

Для выполнения моделирования фильтрации в грунтах разработан специальный стенд (рис.2), который обеспечивает возможность решать различные

задачи движения жидкостей в пористых средах с минимальными затратами на проведение экспериментов.

1 - моделируемый биологический пруд; 2 - фильтрующий слой (песчаный грунт в основании биологического пруда); 3 - линии равных напоров (геометрического, пьезометрического и скоростного); 4 - линии тока

Применительно к биологическим прудам, в дополнение к моделированию, решена аналитическая задача движения загрязненного фильтрата при его нагнетании в грунт, что позволило разработать схему работы биологического фильтра на естественно залегающих грунтах.

В четвертой главе выполнена адаптация методов биологической очистки вод и биотестирования к использованию в местах размещения свалок. Применительно к условиям Калининградской области с учетом обобщенного опыта и результатов выполненных исследований разработана технологическая схема биологической очистки фильтрата свалки (рис.3).

В районе свалки ТБО грунтовый поток 1 и поверхностный сток 2 отводят посредством, соответственно, контурной противофильтрационной завесы 4 и обводного канала 3. Атмосферные осадки с площади свалки 7 внутри контура завесы 4 собирают материальным дренажем 5 и сборным каналом 6 в сборный резервуар 9, откуда их мобильной насосной установкой 8 непосредственно по-

еле дождя подают в массив свалки по нагнетательной ветви 17 установки через насадок-аэратор, а затем в первую секцию 10 биологических прудов.

Рисунок 3 - Принципиальная схема биологической очистки вод на свалке

ТБО

При подаче загрязненного фильтрата в секцию 10 производится нагнетание воздуха в течение первых 15-20 минут мобильной компрессорной установкой 16. По завершению последовательного прохождения секций 10, после проведения анализов на ХПК и БПК и биотестирования, вода может сбрасываться непосредственно в канал 3, либо направляться через распределительный канал 11 на поля фильтрации 12, оборудованные материальным дренажем 13. Полосы лесонасаждений 14 располагают по контуру свалки вдоль каналов по правилам, принятым в мелиорации.

Оставшаяся после очистки в биологических прудах органика на полях фильтрации подвергается окислению микроорганизмами в процессах аммонификации и нитрификации. Для повышения плодородия почвы полей фильтрации используется сидерация с применением в качестве сидератов в подсевные культуры - преимущественно многолистного люпина, в пожнивные - узколистного люпина, пелюнпсу, вику озимую и яровую, рапс озимый, горчицу, фаце-

лию, редьку масличную и др. Наибольшее применение в качестве сидератов находят бобовые культуры.

Экомониторинг для осуществления контроля за качеством очищенных вод включает определение следующих параметров: прозрачность, рН, количество взвешенного вещества, химическая потребность в кислороде, полная биохимическая потребность в кислороде, коли-фаги, общие колиформные бактерии, яйца гельминтов. Состояние окружающей среды в окрестности свалки определяется методами биотестирования с использованием в качестве тест-объектов различных гидробионтов - водорослей и ювенальных форм планктонных ракообразных - филыраторов.

Наиболее полно негативное воздействие на экосистему отражают растения, которые в течение всей своей жизни привязаны к конкретной территории и подвержены влиянию двух сред: почвенной и воздушной. В связи с этим, для оценки качества среды двух свалок был выполнен биоиндикационный анализ по известной методике (Шестакова, Стрельцов, Константинов, 1997), с использованием широко распространенных в Калининградской области популяций березы бородавчатой (Betula péndula Roth), ольхи (Alnus glutinosa (L.) Gaertn.), дуба обыкновенного черешчатого (Quercus robur L.) в качестве вида-биоиндикатора. Сбор материала для биотестирования проводился на различных биотопах - в зоне разгрузки грунтовых вод, загрязненных на свалке ТБО и на условно незагрязненном участке. Проведенная оценка качества среды по интегральной величине флуктуирующей асимметрии листовой пластины изучаемой выборки индикаторных организмов выявила реакцию древесной растительности на антропогенное воздействие - повышение асимметричности.

Таким образом, установлена принципиальная возможность использования для оценки загрязнения почв в окрестности свалки популяций березы повислой или бородавчатой (Betula péndula Roth), дуба обыкновенного черешчатого (Quercus robur L.), ольхи (Alnus glutinosa (L.) Gaertn.).

В пятой главе изложены разработанные на основании выполненных исследований рекомендации для проектирования мероприятий по отводу тран-

зитных вод, локалгоации и сбору фильтрата для его последующей биологической очистки.

В песчаных грунтах при расположении первого водоносного горизонта на глубине до 6 м по контуру свалки 5 (рис.4) возводят противофильтрационную завесу 1, внутри которой оборудуют биологический пруд, разделенный проти-вофильтрационными завесами 14 на отдельные секции 3. С внешней стороны завесы 1 отрывают водоотводной канал 8, который оборудуют лотками, а вдоль секций 3 — водопоглощающий канал 13 (без лотков). Гидронаблюдательные скважины 7 располагают с внешней и внутренней стороны завесы 1.

Атмосферные осадки 6, получившие загрязнение при инфильтрации через толщу отходов свалки 5 проникают в грунт внутри контура завесы 1, откуда поступают в дренажные трубы 10 кольцевого дренажа и в трубу 2, из которой подаются насосом в нагнетательную трубу 4 и дренажную трубу 10 первой секции 3 биологического пруда. Мобильной компрессорной установкой в течение первых 15-20 минут после подачи фильтрата в пруд, в него подается воздух.

Рисунок 4 - Вертикальный разрез свалки отходов в направлении уклона грунтовых вод

Поверхностный сток отводится от свалки 5 по каналу 8, затем сбрасывается в грунт либо отводится в местный водоток. Грунтовый поток обтекает противофильтрационную завесу с внешней стороны и также как и поверхностный сток не получает загрязнения в районе свалки. Уровень загрязненных вод внут-

ри завесы 1 поддерживают ниже уровня грунтовых вод за контуром завесы, что исключает переток загрязненных вод через завесу 1 (контроль за уровнями ведется по скважинам 7).

После очистки в секциях биологического пруда вода направляется на до-очисгку на поля фильтрации, из дренажной системы которой она отводится в сборный канал и возвращается в природный круговорот. В зависимости от степени загрязнения фильтрата секции биологического пруда можно подключать в работу последовательно или параллельно. В зимний период поля фильтрации работают в режиме наморозки, для чего секции ограждаются валками высотой 0,3 - 0,5 м. После оттаивания намороженной массы и просачивания через почву до начала вегетационного периода вода из сборного канала направляется в секции биологического пруда.

На стадии завершения эксплуатации свалки ТБО биологический пруд устраивают на отсыпанной ее части. Отличительной особенностью этой технологической схемы по сравнению с вышеописанной является устройство первой секции биологического пруда с гидрогеологическим окном, через которое загрязненный фильтрат частично возвращается в массив отходов, что позволяет использовать поры отходов, как дополнительную емкость для размещения воды особенно в дождливое время. Вторым отличием способа является подача воды на рабочую часть свалки (для орошения) и в первую секцию пруда дождевальными аппаратами, что увеличивает расходную часть водного баланса за счет повышенного испарения при дождевании. Мероприятия по отводу транзитного поверхностного и грунтового потока те же, что и в первом способе, а фильтрат из-под свалки отводится в водосборный колодец.

При залегании в основании свалки грунтов, содержащих глинистые частицы (супеси и суглинки) контурную противофильтрационную завесу создают, используя свойство грунтов существенно (на два порядка) уменьшать водопроницаемость в присутствии одновалентных катионов калия или натрия. Для достижения этого, по контуру свалки 4 (рис. 5) устраивают замкнутые, концентрически расположенные законтурный 2 и контурный 3 каналы, причем канал 2

соединяют с отводным 1 каналом, а канал 3 сообщают с резервуаром 10 для сбора фильтрата 5 при инфильтрации атмосферных осадков 6 через толщу свалки 4.

Контурный канал оборудуют лотками с перфорированным дном и порогами для задержки осадков 6, в отсеки канала 3 насыпают соль, которая, растворяясь, проникает в грунт и формирует кольцевую замкнутую область 9, в которой существенно понижена водопроницаемость. Транзитные грунтовые воды обтекают завесу с внешней стороны и не загрязняются. Фильтрат, загрязненный на свалке, из колодца 12 направляется на биологическую очистку в пруды.

В песчаных 1рунтах основания свалки, мощностью свыше 6 м, включающих водоносный горизонт, создается водозащитный экран под всей площадью, отведенной для приемки отходов. Водозащитный экран создают через скважины путем поинтервального (6-7 интервалов) нагнетания в восходящем порядке с использованием в 2.-3 нижних слоя растворов быстросхватывающегося вяжущего, а в верхних - раствора глины или сапропеля, что позволяет в 3-5 раз уменьшить расход тампонажного раствора.

В аналогичных гидрогеологических условиях сбор загрязненного фильтрата можно осуществлять с помощью колодцев, располагаемых по контуру свалки с автоматическим (с помощью сифона) отводом фильтрата в биологические пруды, расположенные на расстоянии, превышающем радиус влияния ближайшего к прудам колодца

Заключение

На основе выполненных исследований решена актуальная научная проблема, заключающаяся в разработке способов предотвращения загрязнения транзитных поверхностных и грунтовых вод и биологической очистки фильтрата на свалках твердых бытовых отходов. Важнейшим экологическим аспектом предложенных способов является снижение экологической нагрузки на биоту. Основные результаты работы:

1. Перспективные схемы биологической очистки загрязненных вод (фильтрата) на свалках твердых бытовых отходов в естественных условиях включают предварительную механическую очистку при фильтрации в грунте и биологическую очистку в секциях биопрудов и на полях фильтрации.

2. В секциях биологических прудов происходит деструкция органики фильтрата сапрофитными бактериями активного ила, утилизация биогенной части посредством комплекса водорослей, и обеззараживание за счет формирования пищевых цепей, дальнейшая минерализация выполняется зоопланктоном и высшей водной растительностью.

3. На полях фильтрации оставшаяся часть органики и некоторые продукты жизнедеятельности бактерий подвергаются окислению микроорганизмами с протеканием процессов аммонификации и нитрификации. Для повышения био-генности почвы рекомендуется применение сидерации.

4. Защита транзитных поверхностных и подземных вод от загрязнения обеспечивается на свалках путем их отвода с помощью каналов и противофильтраци-онных завес, возводимых по контуру свалки. Секции биологического пруда

следует располагать внутри завесы, а поля фильтрации - за контуром завесы в направлении уклона свободной поверхности грунтового потока.

5. Для возведения контурных противофильтрационных завес и водозащитных экранов на свалках твердых бытовых отходов рекомендуется использовать донные отложения водоемов, получаемые в результате их экологического восстановления. Коэффициенты фильтрации донных отложений в среднем составляют 2,5-10"9 м/с, что соответствует этому показателю для глин.

6. Для определения места расположения полей фильтрации разработана методика расчета параметров движения грунтовых вод в окрестности противо-фильтрационной завесы, основанная на результатах аналитического решения.

7. При нагнетании фильтрата в грунт основания по контуру секции биологического пруда в центральной части секции отмечается зона с пониженными скоростями, где происходит механическое осаждение твердых частиц и анаэробных организмов, в результате чего формируется биофильтр на естественно залегающих грунтах.

8. Разработанная конструкция стенда для моделирования фильтрации жидкости в пористой среде позволяет сократить затраты при проведении научных исследований и может использоваться в учебном процессе.

9. Показателем экологической эффективности предложенных способов может служить биоиндикационный анализ водной экосистемы в районе свалки ТБО, с использованием в качестве вида-биоиндикатора земноводных, так как данный вид-биоиндикатор имеет широкое распространение и сравнительно легок для сбора и обработки и др. Показана принципиальная возможность использования популяций березы повислой или бородавчатой (Betula péndula Roth), дуба обыкновенного черешчатого (Quercus robur L.), ольхи (Alnus glutinosa (L.) Gaertn.) для проведения оценки загрязнения окружающей среды в районах расположения свалок твердых бытовых отходов.

Основное содержание диссертации изложено в 23 работах. Перечень наиболее значимых работ соискателя по теме диссертации:

Публикации в изданиях, утвержденных ВАК РФ:

1. Ахмедова Н.Р. Методика расчета параметров движения грунтовых вод в окрестности противофильтрационной завесы. / Н.Р. Ахмедова, A.C. Ве-дяшкин // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, 2009. - Вып.2. - С. 266 - 271.

2. Ведяшкин A.C. Разработка способа защиты грунтовых вод от загрязнения в местах складирования твердых бытовых отходов/А.С.Ведяшкин, Н.Р. Ахмедова // Вестник Томского государственного университета. — 2010. -№ 330. - С.200-201.

3. Пат. 2336206 РФ, МПК В 65 G 5/00. Способ защиты грунтовых вод от загрязнения /A.C. Ведяшкин, В.А. Наумов, Н.Р. Ахмедова (Россия); заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет». - № 2007119208; Заявл. 23.05.2007; Опубл. 20.10.2008.

4. Пат. 2338835 РФ, МПК Е 02 В 3/16. Способ защиты грунтовых вод от загрязнения /A.C. Ведяшкин, Н.Р. Ахмедова (Россия); заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет». - № 2007115689; Заявл. 25.04.2007; Опубл. 20.11.2008.

5. Пат. на полезную модель 88449 РФ, МПК G 01 N 15/00. Стенд для моделирования фильтрации жидкости в пористой среде /A.C. Ведяшкин, Н.Р. Ахмедова (Россия); заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет». - № 2009120190; Заявл. 27.05.2009; Опубл. 10.11.2009.

Иные публикации:

6. Ведяшкнн A.C. Фильтрационные характеристики грунтов / / A.C. Ведяш-кин, Н.Р. Ахмедова // Особенности водохозяйственных проблем Калининградской области: сборник научных трудов / ФГОУ ВПО КГТУ. - Калининград, 2007. - С. 33-42.

7. Ахмедова Н.Р. К вопросу о загрязнении окружающей среды // Вестник Российской академии естественных наук: сборник научных трудов ФГОУ ВПО КГТУ и ЗНЦ НТ РАЕН / ФГОУ ВПО КГТУ. - Калининград, 2008. -С. 96-100.

8. Ведяшкин A.C. Опыт защиты поверхностных и грунтовых вод от загрязнения / A.C. Ведяшкин, Н.Р. Ахмедова // Известия КГТУ. - Калининград: ФГОУ ВПО «КГТУ», 2009. - № 15 - С.65 - 69.

9. Ведяшкин A.C. Оценка опытного определения коэффициентов фильтрации грунтов / A.C. Ведяшкин, Н.Р. Ахмедова // Технические и другие виды обеспечения охраны государственной границы. Научно-методический сборник №25, 4.1, - Калининград, изд-во КПИ ФСБ России, 2009. - С. 97-101.

10. Ведяшкин A.C. Биологическая очистка вод на свалке твердых бытовых отходов / A.C. Ведяшкин, Н.Р. Ахмедова // Известия КГТУ. - Калининград: ФГОУ ВПО «КГТУ», 2010. - № 17 - С.60 - 64.

Подписано к печати 17.05.2010 г. Заказ 340. Объем 1,5 пл. Бумага 60x84 (1/16). Тираж 120 экз.

Издательство ФГОУ ВПО «Калининградский государственный технический университет». 236022, г. Калининград, Советский проспект, 1.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Ахмедова, Наталья Равиловна

Введение.

1. Обзор литературных источников.

1.1 Участие свалок твердых бытовых отходов в гидрологическом цикле.

1.2 Опыт защиты поверхностных и грунтовых вод от загрязнения

1.3 Анализ патентных исследований по локализации и отводу загрязненных вод.

1.4 Обзор научно-исследовательских работ, посвященных биологической очистке сточных вод.

2. Условия и методика проведения исследований.

2.1 Источники загрязнения вод, климатические, гидрологические и гидрогеологические условия Калининградского региона.

2.2 Методы исследования движения грунтовых вод.

2.3 Методы биоиндикационной оценки загрязнения окружающей среды.

3. Результаты исследований движения грунтовых вод.

3.1 Анализ фильтрационных свойств грунтов по литературным источникам.

3.2 Опыты по определению коэффициентов фильтрации донных отложений озера Верхнее.

3.3 Вероятностная оценка опытного определения коэффициентов фильтрации

3.4 Результаты исследования движения грунтовых вод в окрестности про-тивофилътрационной завесы.

3.5 Методика расчета параметров движения грунтовых вод в окрестности противофильтрационной завесы.

3.6 Методика моделирования фильтрации в пористой среде и результаты исследования движения воды при нагнетании в грунт.

4. Адаптация методов биологической очистки вод и биотестирования к использованию в местах размещения свалок твердых бытовых отходов.

4.1 Разработка схемы биологической очистки вод на свалке твердых бытовых отходов.

4.2 Использование биотестирования для целей экомониторинга природной среды на свалках.

5. Рекомендации для проектирования мероприятий по отводу транзитных вод, локализации и сбору фильтрата для его последующей биологической очистки.

5.1. Способ механической и биологической очистки фильтрата и отвода поверхностных и грунтовых вод от места загрязнения.

5.2. Способ биологической очистки загрязненных вод на стадии завершения складирования отходов.

5.3. Способ создания контурной противофильтрационной завесы.

5.4. Способ создания водозащитного экрана в основании свалок отходов.

5.5. Способ сбора загрязненных вод водозаборными колодцами и их отвода с помощью сифона в биологические пруды, устраиваемые вдали от свалки.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Защита грунтовых вод от загрязнения инфильтратом свалок в Калининградской области"

Актуальность исследований. Серьезной экологической проблемой Калининградской области является загрязнение транзитных поверхностных и грунтовых вод и инфильтрата на свалках твердых бытовых отходов (ТБО). По состоянию на 01.11.2006 г. по разрешению министерства ЖКХ и строительства в области используется 43 свалки, санкционировано муниципальными образованиями 37 свалок, закрыто, но используется несанкционированно 21 свалка, закрыто - 64 свалки (за период с 2003 г. по 2006 г.). Практически все свалки не отвечают современным природоохранным требованиям по эксплуатации, содержанию и мониторингу окружающей среды. Значительная часть из них расположена на берегах заливов и рек (в районе городов Балтийск, Калининград, Мамоново, Гусев, Черня-ховск), на городских землях (города Советск, Неман). В области нет ни одного действующего полигона по размещению твердых бытовых отходов, оборудованного в соответствии с современными экологическими требованиями по охране природной среды.

В работе к разряду свалок отнесены все объекты области, имеющие закрепленное за ними название «полигон твердых бытовых отходов», но не соответствующие современным требованиям по охране окружающей среды. В этой связи разработка способов биологической очистки вод фильтрата на свалках Калининградской области и защиты транзитных поверхностных и грунтовых вод от загрязнения, что будет способствовать улучшению экологической обстановки в регионе, является актуальной.

Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи:

- выполнить анализ современного состояния и перспектив развития мероприятий, направленных на защиту поверхностных и грунтовых вод от загрязнения и биологическую очистку фильтрата на свалках ТБО;

- выполнить оценку влияния свалок ТБО на окружающую природную среду методами биотестирования;

Научная новизна результатов исследований заключается в следующем:

Новизна исследований подтверждается двумя патентами на изобретения и патентом на полезную модель.

- обеспечивает улучшение экологической обстановки в регионе.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: предоставленным объемом экспериментальных и аналитических исследований, выполненных по апробированным методикам определения коэффициента фильтрации, решения фильтрационных задач методом потенциального движения жидкости, биоиндикации окружающей среды по стабильности развития древесных растений, в частности флуктуирующей асимметрии листовой пластины.

Апробация работы. Материалы работы докладывались на международных научных конференциях: «Инновации в науке и образовании -2006», «Инновации в науке и образовании — 2007», «Инновации в науке и образовании - 2008», «Инновации в науке и образовании - 2009» (г. Калининград, 2006 - 2009 г.г.), на XXV Межвузовской научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава «Проблемы и перспективы совершенствования охраны государственной границы и безопасности объектов» (г. Калининград, ФГОУ ВПО «КПИ ФСБ России», 2009 г).

Личный вклад автора состоит в формировании цели и задач исследований, обоснований путей их реализации, получении и интерпретации результатов исследований, разработке биологических мер очистки фильтрата, защиты транзитных поверхностных и грунтовых вод от загрязнения.

Структура и объем, работы. Диссертационная работа изложена на 132 страницах текста и состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных литературных источников из 103 наименований, содержит 37 рисунков, 9 таблиц и приложения.

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Ахмедова, Наталья Равиловна

3.4 Результаты исследования движения грунтовых вод в окрестности контурной противофильтрационной завесы

Одним из мероприятий по охране грунтовых вод от загрязнения в местах расположения свалок твердых бытовых отходов является возведение в грунте контурной противофильтрационной завесы. Такого рода сооружения широко используются для зашиты от проникновения фунтовых вод в строительные котлованы, а также в открытые горные выработки и мульды сдвижения при подземной разработке месторождений полезных ископаемых [56, 66]. Практика показывает высокую эффективность их применения.

Определенный интерес при этом представляет оценка возмущающего воздействия контурной противофильтрационной завесы на движение грунтовых вод в ее окрестности.

Ниже приводятся результаты исследования движения грунтовых вод вблизи контурной противофильтрационной завесы, выполненной на полную высоту водоносного слоя в форме кольцевой цилиндрической поверхности.

Фильтрационная задача решалась аналитическим методом, основанным на общей теории потенциального движения жидкости. Рассматривалось русло потока грунтовой воды на водоупорном слое, в котором формируется фильтрационный безнапорный поток со свободной поверхностью, в каждой точке которого давление равно атмосферному. Грунтовым массивом является песок, супесь или суглинок, движение воды в которых является ламинарным [54]. Высота водоносного слоя и глубина грунтового потока приняты постоянными, а движение - равномерным, т.е. линии равных напоров невозмущенного завесой потока параллельны друг другу и удалены между собой на равные расстояния.

Для расчета фильтрационный поток в окрестности контурной противофильтрационной завесы заменен условным потоком, который имеет внешние границы такие же, как и у действительного потока [54]. Живые сечения в такой модели грунтового потока представляются цилиндрическими поверхностями с вертикальными образующими.

Принятая модель аналогична модели «планового потока» Н.М. Вернадского [54] для открытых русел и имеет следующие особенности:

- цилиндрические поверхности, которые проводятся ортогонально к принятым в модели живым сечениям, являются поверхностями тока;

- принятые живые сечения модельного потока и указанные выше поверхности тока в проекции на горизонтальную плоскость или на плоскость, наклоненную под углом, соответствующим первоначальному уклону невозмущенного потока, формируют две системы линий произвольной кривизны, образующие на плоскости ортогональную сетку, которую можно считать «гидродинамической сеткой»;

- вертикальные составляющие осредненных скоростей для данной модели равны нулю, а давление вдоль любой вертикальной линии, проведенной внутри модельного потока, распределяется по закону гидростатики;

- векторы горизонтальных скоростей для любой, рассматриваемой внутри потока вертикали, лежат в одной вертикальной плоскости.

Задача сводится к определению функции потенциала скорости ср (х, у) = С и функции тока \|/ (х, у) = С, удовлетворяющих граничным условиям. Семейства линий равных значений указанных двух функций образуют ортогональную сетку. На рис.20 пунктиром показана гидродинамическая сетка, построенная в безразмерной форме для грунтового потока до возведения кольцевой противофильтрационной завесы вокруг свалки твердых бытовых отходов. Границами принятого для построения сетки участка приняты линии тока и линии напоров я, и н2 удаленные от возводимого контура завесы на расстояние равное 1,17 диаметра кольцевой противофильтрационной завесы. Весь участок разбит на 100 равных квадратов.

В результате возведения противофильтрационной завесы при прежних граничных условиях гидродинамическая сетка приобретает вид, показанный на упомянутом выше рисунке сплошными линиями, при этом линии тока огибают контур завесы, а линии равных напоров подходят к контуру завесы ортогонально.

Рис. 20 - Гидродинамическая сетка в районе свалки ТБО

Разность напоров в рассматриваемых границах равна АН = я, - н2, число фильтрационных полос п принято равным десяти. Тогда величина потерянного напора между двумя соседними линиями составит

М = АЯ/« = (Я1-Я2)/и (3.4.1)

Используя путь фильтрации Лу, снимаемый с гидродинамической сетки, определяли гидравлический уклон I

J = Ah/Ay = (AHl-Н2)/Ау (3.4.2)

Для «планового потока» каждая точка его плана характеризуется определенной скоростью 1), которая рассчитывается по формуле Дарси, о = (3.4.3) где Кф- коэффициент фильтрации, м/с, а при постоянной глубине грунтового потока И — и вполне определенным расходом <3

0 = ки (3.4.4)

Весь поток в плане представляется как векторное поле величин расхода О , которое (при глубине грунтового потока принятого за единицу) является и векторным полем величин скоростей и.

Координаты гидродинамической сетки (начальные - до возведения завесы и новые - после возведения завесы) и уклоны свободной поверхности грунтового потока в точках сетки на рис. 21 и показаны в приложении 2 (табл. П. 2). о

Рис. 21 - Уклоны свободной поверхности грунтового потока в окрестности завесы

Полученные данные показывают, что возведение контурной противо-фильтрационной завесы существенно изменяет характер и картину течения грунтовых вод.

Фактические скорости определяются по формуле (3.4.3), а расходы -по формуле (3.4.4), с учетом соответственно, коэффициента фильтрации грунта и его высоты на рассматриваемом конкретном участке.

3.5 Методика расчета параметров движения грунтовых вод в окрестности противофильтрационной завесы

Результаты исследований, изложенных в п.3.4 положены в основу методики расчета параметра движения грунтовых вод в окрестности противофильтрационной завесы.

Расчетная схема показана на рис.22, а безразмерные координаты гидродинамической сетки свободной поверхности возмущенного завесой грунтового потока в табл.8.

Рис. 22 - Расчетная схема с результатами расчета

Заключение

3. На полях фильтрации оставшаяся часть органики и некоторые продукты жизнедеятельности бактерий подвергаются окислению микроорганизмами с протеканием процессов аммонификации и нитрификации. Для повышения биогенности почвы рекомендуется применение сидерации.

4. Защита транзитных поверхностных и подземных вод от загрязнения обеспечивается на свалках путем их отвода с помощью каналов и противо-фильтрационных завес, возводимых по контуру свалки. Секции биологического пруда следует располагать внутри завесы, а поля фильтрации - за контуром завесы в направлении уклона свободной поверхности грунтового потока.

5. Для возведения контурных противофильтрационных завес и водозащитных экранов на свалках твердых бытовых отходов рекомендуется использовать донные отложения водоемов, получаемые в результате их экологического восстановления. Коэффициенты фильтрации донных отложений в среднем составляют 2,5*1 О*9 м/с, что соответствует этому показателю для глин.

6. Для определения места расположения полей фильтрации разработана методика расчета параметров движения грунтовых вод в окрестности про-тивофильтрационной завесы, основанная на результатах аналитического решения.

9. Показана принципиальная возможность использования популяций березы повислой или бородавчатой (Betula péndula Roth), дуба обыкновенного черешчатого (Quercus robur L.), ольхи (Alnus glutinosa (L.) Gaertn.) для проведения оценки загрязнения окружающей среды в районах расположения свалок твердых бытовых отходов.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Ахмедова, Наталья Равиловна, Калининград

1. Зайцев М.А. Проблемы ТБО и действия общественности / М.А. Зайцев// ЭКО-бюллетень. 2000. - N 1 (48). - С.14-18.

2. Иванов A.B. Организация обращения с твердыми бытовыми отходами (российский и зарубежный опыт): монография /. A.B. Иванов, Д.Г. Запорожский. Калининград: изд-во ФГОУ ВПО «КГТУ», 2007. - 72 с.

3. Миронов А.Б. Проблема хранения твердых бытовых отходов / А.Б. Миронов, Н.И. Мелехова, Н.И. Володин // Экология и промышленность России. 2002. - Январь. - С.23-26.

4. Никифоров М.Т. Системы защиты среды обитания: учеб. пособие / М.Т. Никифоров, Никифорова Г.Е. Комсомольск-на-Амуре: КнАГ-ТУ, 2006.-4.1 - 161 с.

5. Обращение с отходами производства и потребления / Зайнуллин Х.Н., Абдрахманов Р.Ф., Ибатуллин У.Г. и др. Уфа: Диалог, 2005. - 292 с.

6. Сидорова М.Ю. Негативное влияние полигона твердых бытовых отходов на поверхностные воды / М.Ю. Сидорова, A.C. Полянская, И.А. Ершова// Сиб. науч. вестн. Новосибирск: НГАВТ, 2007. - Вып.Х. -С.371-372.

7. Сметанин В.И. Учебное пособие по курсовому проектированию: проект полигона захоронения твердых бытовых отходов / В.И. Сметанин, И.А. Соломин, O.A. Соломина: Моск. гос. ун-т природообустройства. М., 2006. - 68 с.

8. Твердые бытовые отходы: проблемы и решения / Макаров O.A., Тю-менцев И.В., Горленко A.C. и др. // Экология и промышленность России. 2000. - Сентябрь. - С.41-45.

9. Чепмен P.E. Геология и вода. Введение в механику флюидов для геологов: Пер. с англ. Л.: Недра, 1983. - 159 с.

10. Ю.Банников А.Г. Основы экологии и охрана окружающей среды / А.Г. Банников, A.A. Вакулин, А.К. Рустамов. -М.: Колос, 1999. 304 с.

11. Дьяконов К.Н. Экологическое проектирование и экспертиза: учебник для вузов / К.Н. Дьяконов, A.B. Дончева. М., 2002. - 384 с.

12. Маслов B.C. Современный полигон твердых бытовых отходов / B.C. Маслов // Чистый город. 1999. - N 1(5). - С.15-18.

13. Миронов А.Б. Проблема хранения твердых бытовых отходов / А.Б. Миронов, Н.И.Мелехова, Н.И. Володин // Экология и промышленность России. 2002. - Январь. - С.23-26.

14. Систер В.Г. Современные технологии обезвреживания и утилизации твердых бытовых отходов / В.Г. Систер, А.Н.Мирный. М.: Акад. коммун, хоз-ва им. К.Д.Памфилова, 2003. - 304 с.

15. Технологические основы промышленной переработки отходов мегаполиса: Учеб. пособ. / Гриценко A.B., Горох Н.П., Внукова Н.В. и др. -X.: ХНАДУ, 2005. 340 с.

16. Минчукова М.Е. Применение современных материалов и технологий при строительстве природоохранных сооружений / М.Е. Минчукова // Популярное бетоноведение. 2008. - 29.05.2008.

17. Абалкина И.Л. Проблемы борьбы с городскими и промышленными отходами в США: Обзор / И.Л. Абалкина // Экол. и пробл. большого города/РАНИНИОН. М., 1992. - С.27-49.

18. Шлее Ю. Современные технологии строительства полигонов для захоронения отходов с использованием геосинтетических материалов / Ю. Шлее, X. Н. Никогосов, А. А. Ткачев // Экология и промышленность России. — 2003. — №1. С. 18-22.

19. Зайнуллин Х.Н. Утилизация промышленных и бытовых отходов (на примере Уфимской городской свалки) / Х.Н. Зайнуллин, Р.Ф. Абд-рахманов H.A. Савичев Уфа, 1997. - 235 с.

20. Пат. 92005217 Россия, МПК6 Е02ВЗ/16. Способ создания противо-фильтрационного экрана / Мязин В.П.; заявитель и патентообладатель АО "Экосервис". № 92005217/15; Заявл. 11.11.1992; Опубл. 20.01.1995.

21. Пат. 95104886 Великобритания, МПК6 E02D31/00, Е02ВЗ/16, Е01СЗ/06, Е04В1/64. Несмачиваемый защитный слой и способ его изготовления / Джон JI. Клэтуорти; Фэро Лимитед. № 95104886/03; За-явл. 04.04.1995; Опубл. 20.12.1996.

22. Пат. 2016958 Россия, МПК5 Е02ВЗ/16. Способ сооружения противофильтрационного экрана / Бочкарев Г.П., Абдуллин В.Х., Андресон Б.А., Галиакберов Р.Ф. № 5035621/15; Заявл. 02.04.1993; Опубл. 30.07.1994.

23. Пат. 2141441 Россия, МПК6 B65G5/00. Способ предотвращения загрязнения грунтовых вод / Смирнов В.И., Хрулев A.C., Теплов М.К.;заявитель и патентообладатель Научно-технический центр "Подзем-газпром".- № 97114510/03; Заявл. 26.08.1997; Опубл. 20.11.1999.

24. Пат. 2237781 Россия, МПК7 E02D31/00. Способ образования защитного экрана / Кузнецов A.M. (Россия), Лобанов Ф.И. (Россия), Хартан Ханс-Георг (Дания); Лобанов Ф.И. №2003116401/03; Заявл. 04.06.2003; Опубл. 10.10.2004.

25. Пат. 2039157 Россия, МПК6 E02D17/18, С09К7/00. Способ складирования отходов бурения нефтяных и газовых скважин / Безродный Ю. Г. №5044692/03; Заявл. 28.05.1992; Опубл. 09.07.1995.

26. Пат.2287639, Россия, МПК E02D31/04, Е02ВЗ/16, C08J9/06, Е04В1/684. Уплотняющий мат и способ получения уплотняющего мата / Фон Франсеки Ульрих (DE); Хюскер Зюнтетик ГМБХ (DE). № 2003112697/03; Заявл. 22.08.2001; Опубл. 20.11.2006.

27. Фрид Ж. Загрязнение подземных вод. Теория, методика, моделирование и практические приемы / Пер. с англ. В.З. Махлина, Н.С. Петрова, В.К. Учаева, H.A. Ярцева. М.: Недра, 1981. - 304 с.

28. Яковлев C.B. Канализация: водоотведение и очистка сточных вод: учеб. пособие / C.B. Яковлев, Ю.М. Ласков. М.: Стройиздат, 1987. -319 с.

29. Михайлов Е.В. Совершенствование технологии совместного размещения осадков сточных вод и твердых бытовых отходов: автореф. дис. . канд. техн. наук / Самар. ГТУ. Уфа, 2008. - 24 с.

30. Поворов A.A. Технология очистки дренажных полигонных вод / A.A. Поворов, В.Ф. Павлова, H.A. Шиненкова, О.Ю. Логунов // Твердые бытовые отходы. 2009. - N 4(34).

31. Шишкин Я.С. Снижение экологической нагрузки полигонов ТБО на объекты гидросферы на завершающих этапах жизненного цикла: автореф. дис. канд. техн. наук / Пермский ГТУ. Пермь, 2007. - 18 с.

32. Географический атлас Калининградской области / гл. ред. В.В. Орленок. Калининград: изд-во КГУ; ЦНИТ, 2002. - 276 с.

33. Доклад о состоянии и об охране окружающей среды в Калининградской области в 2003 году / Управление природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Калининградской области. — Калининград; Янтарный сказ. б/н. — 2004. — 216 с.

34. Одум Е. Экология /пер. с англ. Алпатова B.B. М.: Просвещение, 1968.-168 с.

35. Баринова Г.М. Калининградская область. Климат / Г.М. Баринова. — Калининград: ФГУПП «Янтарный сказ». — 2002. — 196 с.

36. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Вып. 6: Литовская Республика и Калининградская область РСФСР. СПб: Гидрометео-издат.- 1991.-85 с.

37. Константинов А.Р. Испарение в природе / А.Р. Константинов. Л: Гидрометеоиздат, 1968. - 532 с.

38. Водный кодекс федеральный закон: принят Гос. Думой 12 апреля 2006 года; по состоянию на 28.01.2010 г.. М.: Омега - Л, 2010. - 48 с.

39. Состояние окружающей среды Северо-Западного и Северного регионов России. СПб.: Наука, 1995. 370 с.

40. Гидрогеология СССР: в 50 томах / под ред. A.B. Сидоренко // Калининградская область РСФСР. М.: Недра, 1972. - Т. 45. - С. 15-50.

41. Бирюков Н.С. Методическое пособие по определению физико-механических свойств грунтов / Н.С. Бирюков, В.Д. Казарновский, Ю.Л. Мотылев. М.: Недра, 1975.- 176 с.

42. Киселев П.Г. Гидравлика: Основы механики жидкости. Учебное пособие для вузов. М.: Энергия, 1980. — 360 с.

43. Денисов Н.Я. Инженерная геология. М., 1960. - 404с.

44. Бочевер Ф.М. Основы гидрогеологических расчетов / Ф.М. Бочевер, И.В. Гармонов, A.B. Лебедев, Ф.М. Шестаков. М.: Недра, 1965. - 306 с.

45. Шестакова Г.А. Методика сбора и обработки материала для оценки стабильности развития березы повислой (Betula pendula Roth) / Г.А. Шестакова, А.Б. Стрельцов, Е.Л. Константинов. — Калуга, 1997.

46. Леонтьева O.A. Бесхвостые земноводные как биоиндикатор антропогенной трансформации экосистем Подмосковья / O.A. Леонтьева //

47. Брагинский Л.П. Интегральная токсичность водной среды и ее оценка с помощь методов биотестирования / Л.П.Брагинский // Гидробиологический журнал. 1993. - Т. 29, № 6. — С. 66-73.

48. Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов / Г.Л.Фисенко. -М., 1965.-378 с.

49. Справочник по гидравлическим расчетам / под ред. П.Г.Киселева. -М., 1975.-312 с.

50. Чугаев P.P. Гидравлика: учебник для вузов / P.P. Чугаев. Л., 1982. -672 с.

51. Справочник инженера-строителя: в 2-х т. / под ред. А.И.Онуфриева,

52. A.C. Данилевского. М., 1959. — т.1. — 736 с.

53. Биндеман H.H. Методы определения водопроницаемости горных пород откачками, наливами и нагнетаниями / Н.Н.Биндеман. М., 1951. -52 с.

54. Шестаков В.М. Практикум по динамике подземных вод /

55. B.М.Шестаков, И.П.Кравченко, И.С.Пашковский. М., 1975. - 270 с.

56. Агрохимия. 2-е изд., перераб. и доп./ под ред. П.М. Смирнова, Э.А. Муравина.- М.: Колос, 1984. -304с.

57. Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод: учебник для вузов / Ю.В. Воронов, C.B. Яковлев. М.: Изд-во ассоциации строительных вузов. - 2006 - 704 с.

58. Абрамов H.H. Водоснабжение. Учебник для вузов / H.H. Абрамов. -М.: Стройиздат, 1974 480 с.

59. Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. — М.: РЭФИА, НИА-Природа, 2002. 118 с.

60. Вайсман Я.И. Условия образования и очистка фильтрационных вод полигонов захоронения твердых бытовых отходов / Я.И. Вайсман, И.С. Глушанкова. — Пермь: Перм. гос. техн. ун-т, 2003. 168 с.

61. Комплексная очистка сточных вод свалок твердых бытовых отходов / Гончарук В.В., Шкавро З.Н., Бадеха В.П. и др. // Химия и технология воды. 2007. - Т.29, № 1. - С.55-66.

62. Обезвреживание фильтрата полигонов захоронения твердых бытовых отходов / Николайкина Н.Е., Гонопольский А.М., Федоров Л.Г., Ост-ровкин И.М. // Экология и промышленность России. 2003. - Янв. -С.4-5.

63. Очистка фильтрата полигонов твердых бытовых отходов / Скворцов Л.С., Варшавский В .Я., Камруков A.C., Селиверстов А.Ф. // Чистый город. 1998. - № 2. - С.2-7.

64. Исследование новой технологии очистки фильтрата полигонов ТБО / Систер В.Г., Николайкина Н.Е., Гонопольский A.M. и др. // Чистый город. 2004. - № 3(27). - С.30-39.

65. Семченко В.П. Принципы и системы биоиндикации текучих вод /

66. B.П. Семченко. Минск: Орех, 2004. - 125 с.

67. Биотест: интегральная оценка здоровья экосистем и отдельных видов/ Под ред. В.М.Захарова, Д.М. Кларк. -М., 1993. 68с.

68. Чистякова E.K. Анализ стабильности развития в природных популяциях растений на примере березы повислой (Betula pendula Roth.): ав-тореф. дис. канд. биол. наук. -М., 1997. -20 с.

69. Справочник для осушения горных пород / Под ред. И.К. Станченко. -М.: Недра, 1984. 278с.

70. Справочник мелиоратора / Сост. Б.С. Маслов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Россельхозиздат, 1980. - 256с.

71. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для машиностроительных вузов / под ред. Т.М. Башта, С.С. Руднева, Б.Б. Некрасова и др. М., 1982. - 423 с.

72. Мелехова О.П. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование / О.П. Мелехова, Е.И Сарапульцева и др.: Учебник для вузов. М., 2007. - 288 с.

73. Baune B.L. Measuring the biological effects of pollution // The Mussel Watch approach. Water Sei. Technol. 1989. V. 21. - P. 1089-1100.

74. Michels E. Photolactic behavior of Daphnia a Tool in the continuous monitoring of water anality: Exsperiments with a positioely pholotacti Daphniamagna clon / E. Michels, M. Lcynen, C. Cousyn // Woler Res. 1999. - 33 (№2).-P. 401-408.

75. Rand G.M. Behavior / eds Rand G.M., Petrocelli S.R. // Fundamentals of Aquatic Toxicology. Methods and Applications. Washington: Hemisphere Publishing Corporation, 1985. - P. 221-263.

76. Tahedl Harald. Fast examination of water quality using the automatic biotest ECOTOX based on the movement behavior of a freshwater flagellate / Harald Tahedl, D.-P. Hader // Water Res. -1999. 33 (№2). - P. 426 - 432.

77. Canter L.W. Environmental Impact Assessment. NY.: McGraw-Hill, 1996.- 587 p.

78. Grothe D.R. Inter- and intra-laboratory variability in Daphnia magna effluent toxicity test results / D.R. Grothe, R.A. Kimerle // Environ. Toxicol. Chem. 1985. - №4. -P. 189-192.

79. Sanderson I. Thomas. Bioassays for detection of chemicals that can form bioactwation-dependent reactive frecradioals // Environ. Toxicol and Chem.- 1999. 18 (№6). - P. 1236-1243.

80. Cotman M. Inter-laboratory studies on waste water toxicity using Daphnia magna / M. Cotman, A. Drolc, T. Tisler // Accred. Qual. Assur. 2009.- №14.-P. 319-327.

81. Lenat D.R. Using mentum deformities of Chironomus larvae to evaluate the effects of toxicity and organicloading in streams // J. of the North American Benthological Society, 1993. -V. 12. P. 265-269.

82. Manahan S.E. Environmental Chemistry. NY.: Lewis Publishers, 1994. -789 p.

Информация о работе

Ахмедова, Наталья Равиловна
кандидата биологических наук
Калининград, 2010
ВАК 03.02.08

Диссертация

Защита грунтовых вод от загрязнения инфильтратом свалок в Калининградской области - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы