Теория свалок

Кафедра инженерных изысканий и геоэкологии НИУ МГСУ провела в Москве научный семинар на тему «Геологические проблемы техногенного этапа истории Земли».

В нем приняли участие более 120 специалистов из 29 высших учебных заведений и отраслевых научно-исследовательских институтов России и зарубежья. Среди докладчиков были представители Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта, Института геоэкологии им. Е.М. Сергеева, Всероссийского научно-исследовательского института минерального сырья им. Н.М. Федоровского, Московского государственного университета, Российского государственного геологоразведочного университета им. Серго Орджоникидзе, Московского государственного университета геодезии и картографии. Круг обсуждавшихся на семинаре вопросов был весьма широк — от глобальных экологических проблем до инженерно- геологических факторов архитектурного проектирования. Большой интерес ученых вызвали проблемы утилизации бытовых и промышленных отходов. Эта тема приобрела в последнее время особую актуальность в связи с развернувшейся в России реформой системы обращения с твердыми коммунальными отходами (ТКО).

Знать, где копать

Устройство свалки, или, выражаясь корректно, полигона для хранения ТКО, лишь на первый взгляд кажется простым делом. В действительности строить полигоны можно только в подходящих для этого местах, а определять такие места — задача инженерной геологии, занимающейся районированием территорий применительно к различным целям хозяйственного использования, в том числе для гражданского и промышленного строительства. В ходе инженерного геологического районирования изучаются природные условия территории, участки классифицируются по степени пригодности для решения той или иной хозяйственной задачи. Если не следовать правилам и рекомендациям ученых, последствия могут быть весьма тяжелыми.

О сложной ситуации, сложившейся вокруг полигона ТКО в городе Буденновске Ставропольского края, рассказал на семинаре Олег Галай из Северо-Кавказского федерального университета. В 1985 году свалку площадью 5 гектаров разместили в овраге в 2,5 километра к югу от города, на просадочных лессовых грунтах мощностью до 40 метров. Долгое время полигон эксплуатировался без какого-либо проектного обоснования, и только в 2008 году были произведены первые инженерно-геологические изыскания. Но скважины, пробуренные на глубину до 10 метров, не вскрыли полностью просадочную толщу, и уровень грунтовых вод не был установлен. Лишь в 2010 году были произведены дополнительные исследования. В результате в грунтах и подземных водах было выявлено повышенное содержание тяжелых металлов и загрязняющих веществ, а в воздухе — превышение предельно допустимой концентрации по бензолу, аммиаку и сероводороду. При этом участок, где расположена свалка, находится на поверхности водораздела. В 250 метрах к востоку от него находится Плаксейский обводнительный канал, а на таком же расстоянии на юго-востоке — скважина. И хотя на полигоне складируются малоопасные и практически не опасные отходы, в то же время не исключается временное хранение на нем и опасных отходов. В результате возникла необходимость в экране.

Как отметил Олег Галай, наиболее надежным и простым мог бы стать экран из жирной глины, но в этом месте она отсутствует. По его словам, просадочные лессы сильно затрудняют реконструкцию свалки в нормативный полигон ТБО. По его мнению, возможно глубинное уплотнение просадочных грунтов методом грунтовой сваи. Однако другие участники дискуссии не поддержали идею реконструкции полигона и предложили его ликвидировать, поскольку на просадочных грунтах вообще нельзя размещать отходы. Было отмечено, что случай с буденновским полигоном, который не имеет экрана и не отвечает требованиям, не единичен. В этой связи ученые высказались за проведение инвентаризации существующих полигонов, поскольку не все из них пригодны для хранения отходов.

Непростой выбор

Как рассказал обозревателю «Стройгазеты» один из участников семинара — научный руководитель Института геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН Виктор Осипов, сотрудники института в настоящее время готовы приступить к районированию территории для размещения отходов. В результате будут выбраны наиболее благоприятные для размещения полигонов участки, имеющие природный защитный экран. Ученые никогда не предложат строить полигоны на лессах или песках, а разместят их в районах, где есть глина, поскольку глиняный мешок — это и есть тот природный экран, который изолирует полигон. В таком полигоне надо будет только делать дренаж биогаза, чтобы он не уходил в атмосферу, собирать его и сжигать, а также производить дренаж воды, собирать ее и обезвреживать.

По мнению Виктора Осипова, такого рода карты должны быть созданы для всей территории России. «Сейчас мы ставим задачу, чтобы каждый регион имел схему или карту районирования территорий по обслуживанию отходов, по обращению с отходами, — рассказал Виктор Осипов. — Такие карты мы готовы создать и показать, где можно и целесообразно размещать полигоны. Сейчас же этого ничего нет, и полигоны размещаются, где придется, чаще всего в оврагах, расположенных в песке. Нельзя допускать, чтобы мусор сваливали в песок! Кроме того, полигоны размещают в старых брошенных карьерах, неугодьях, болотах с одной лишь целью — спрятать отходы».

По словам Осипова, такой подход к выбору места для полигонов не только вредит природе, но и становится причиной социального напряжения. Первый вопрос, который задает администрации население, — почему разрешили разместить отходы возле того или иного населенного пункта? И никто не может объяснить гражданам этот выбор, потому что сейчас нет никакого научного обоснования размещения отходов. «Что размещают, почему размещают, никто членораздельно сказать не может», — утверждает академик и предлагает органам исполнительной власти поставить выбор мест для полигонов ТКО на научную основу. «Ученые должны сказать: вот такие участки наиболее благоприятны для размещения отходов, на этих участках можно построить безопасный полигон, причем с минимальными затратами, — считает Виктор Осипов. — Дальше надо будет проводить изыскания на указанных местах и размещать полигон. И тогда проще будет наладить отношения с населением, потому что для этого будет основание ».

ТРЕБУЮТСЯ ТЕХНОЛОГИИ

Еще одной проблемой, обсуждавшейся на семинаре в НИУ МГСУ, стало использование в строительстве отходов, в частности горнопромышленных. Почти 80% из того, что в нашей стране поднимается на поверхность, не используется. К настоящему накоплено более 3 млрд тонн таких отходов, среди которых много шлаков, оставшихся от переработки черных и цветных металлов. Интерес к вопросам дальнейшей переработки отходов растет. Как рассказала на семинаре заведующая минералогическим отделом Всероссийского научно-исследовательского института минерального сырья им. Н.М. Федоровского (ФГБУ ВИМС) Елена Ожогина, за последние два года доля работ, связанных с вторичным использованием горнопромышленных отходов, возросла в институте до 40%. В частности, в последнее время стали шире использовать железосодержащие лежалые отходы для извлечения железной руды. В цементной промышленности применяются отходы, которые образуются при добыче магнезиального сырья. Железные дороги отсыпают отходами, полученными при переработке шунгита. Используют для обкладки объектов и доменные шлаки. Дальнейшее использование шлаков связано с разработкой технологий вторичной переработки. Например, в России накоплено много золошлаков, которые чаще всего состоят из стеклофаз с большим содержанием алюмосодержащих составляющих. В строительстве сейчас используют материалы, содержащие стеклянные шарики, однако технология переработки золошлаков, по словам Елены Ожогиной, пока не разработана.