Методы обезвреживания и утилизации тбо

В настоящее время существует более 20 методов обезвреживания и утилизации ТБО. По каждому методу имеется 5-10 (а по отдельным до 50) разновидностей технологий, технологических схем. Методы обезвреживания ТБО по конечной цели делятся на ликвидационные (решают в основном санитарно-гигиенические задачи) и утилизационные (дополнительно решают задачи вторичных ресурсов). По технологическому принципу методы обезвреживания ТБО делятся на биотермические, термические, химические, механические и смешанные.

Наибольшее распространение в развитых зарубежных странах получили следующие методы обезвреживания и утилизации отходов: 

- складирование на полигонах; 

- мусоросжигание;

- компостирование.

80. Санитарно-эпидемическое нормирование вредных веществ в почве. Показатели вредности химических веществ. ??

Гигиеническое нормирование экзогенных химических веществ в почве — это многостадийное, разноплановое экспериментальное исследование с использованием широкого круга физических, физикохимических, химико-аналитических и агрономических методов.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) экзогенных химических веществ (ЭХВ) в почве - это максимальное  количество вещества (в мг/кг пахотного слоя абсолютно сухой почвы),  которое при прямом  контакте с человеком (загрязнение кожи, слизистой оболочки глаз, верхних дыхательных путей, глотки) или опосредованно по одному из путей миграции по биологическим цепочкам гарантирует отсутствие отрицательного действия на его здоровье или здоровье его потомства, санитарные условия жизни населения и самоочищающую способность почвы.

Предельно допустимый уровень внесения (ПДУВ) химических веществ в почву – это предельно допустимое безопасное для здоровья людей количество (кг/га) химического вещества, вносимое в почву в начале ее обработки.

Безопасное остаточное количество (БОК) химического вещества в почве – допустимое безопасное для здоровья людей количество (мг/кг) экзогенных химических веществ, содержащихся в почве перед обработкой полей, выхода сельскохозяйственных рабочих на поля после обработки почвы и в конце вегетационного периода у растений.

Норма расхода ЭХВ – это количество ЭХВ (кг/га), которое вносят в почву для достижения того экономического, агрохимического, почвоведческого и других эффектов, на которые рассчитан этот препарат.

Кларк химического вещества – это среднее мировое содержание химического вещества в естественной незагрязненной почве (литосфере). Например, один кларк свинца составляет 1,0 . 10-3 % или 10 мг на 1 кг абсолютно сухой почвы (это среднее мировое содержание свинца в девственных эталонных почвах).

Допустимое остаточное количество (ДОК) химического вещества – это установленное допустимое остаточное количество  вещества в продуктах питания (мг/кг).

Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химического вещества – временный гигиенический норматив максимального допустимого содержания ЭХВ в почве (мг/кг), определяемый расчетным методом (устанавливаются для ЭХВ, допущенных к опытно-производственному применению, находящихся на стадии государственных производственных испытаний).  ОДК пересматриваются через 3 года после их утверждения или заменяются ПДК, полученными на основе экспериментальных данных.

Разработка и соблюдение гигиенических нормативов химических веществ гарантирует отсутствие отрицательного влияния факторов среды (в том числе и почвы) на показатели здоровья населения.

Гигиеническая регламентация содержания ЭХВ в почве имеет ряд методических особенностей. Экспериментальное установление величин гигиенических регламентов в почве (ПДК, ПДУВ, БОК) является основополагающим и проводится в несколько этапов.

1 этап:  получают данные о физико-химических свойствах вещества и изучают его стабильность в почве. Это необходимо для обоснования приоритетности проведения изучения вещества и выбора рабочих (исходных для исследования) концентраций.

При оценке результатов стабильности ЭХВ в почве необходимо учитывать следующее: вещества с периодом полного распада 5-7 дней, если они нелетучи и продукты их деструкции нетоксичны, неперспективны для нормирования.

В первую очередь в почве  должны нормироваться стойкие химические вещества (пестициды и их метаболиты, соли тяжелых металлов, микроэлементы, нефтепродукты, сернистые соединения, минеральные удобрения), а также   вещества, систематически поступающие в почву.

Для обоснования рабочих  концентраций необходимо установить: в каких количествах изучаемое вещество встречается в природе, в каких производственных процессах и в каких количествах оно используется в сельском хозяйстве, каковы уровни загрязнения почвы, известные параметры токсичности  вещества и механизмы токсического действия, данные о нормативах содержания в смежных средах, количественные и качественные методы обнаружения вещества и его метаболитов в почве, воде, воздухе ирастениях, биологическом материале.

Так за исходную концентрацию пестицидов, минеральных удобрений, микроудобрений, стимуляторов роста растений и др. принимают концентрации, которые создаются в почве при рекомендуемых нормах расхода препарата. За исходную концентрацию для химических веществ, поступающих в почву со сточными водами, промышленными выбросами, выхлопными газами автомобилей, принимают уровень естественного содержания вещества в кларках.

2 этап: Математическое моделирование поведения химического вещества в почве проводится с целью обоснования объема  экспериментальных исследований и ориентировочных пороговых концентраций по каждому показателю вредности.

Для этого используют разработанные математические модели, имитирующие и описывающие процессы миграции, транслокации и детоксикации химических веществ в почве.

Позволяет определить необходимость тех или иных экспериментальных исследований на основании расчета возможного уровня миграции в контактирующие среды по физико–химическим константам химического вещества (растворимость, давление насыщающих паров, летучесть и т. д.) и спланировать необходимые исследования.

3 этап:  исследований с целью установления лимитирующего показателя и величины ПДК  химического вещества в почве проводят лабораторный эксперимент на модельном почвенном эталоне (МПЭ) с соблюдением принципа экстремальности по обоснованию пороговых концентраций  показателям вредности.

Экспериментальное обоснование ПДК ЭХВ следует проводить на модели почвы, имитирующей экстремальные почвенные условия, предполагающие максимальное поступление химического вещества из почвы в атмосферный воздух, воду и растения.

Для создания экстремальных почвенных условий применяется метод песчаных культур, основанный на применении для выращивания растений смеси средне- и мелкозернистого карьерного песка. Это смесь пригодна в качестве МПЭ для определения миграции ЭХВ из почвы в растения, атмосферный воздух, грунтовые и поверхностные воды, а также для изучения степени воздействия ЭХВ на почвенный микробиоценоз. Возможно проведение лабораторного эксперимента на нескольких типах МПЭ.

Использование МПЭ позволяет обеспечить:1.проведение исследований по миграции химических веществ в контактирующие среды в единых сопоставимых условиях эксперимента,2.максимальную миграцию изучаемого вещества из почвы в атмосферный воздух, воду и высшие растения,3. при необходимости проведение специальных исследований при различных почвенных условиях (влажность, рН, содержание гумуса и др.), что очень важно для определения коэффициентов пересчета для других видов почвы, при экспериментальном обосновании величины ПДУВ.

Проведение лабораторных исследований по обоснованию пороговых концентрации проводят по шести показателям вредности:

- органолептическому,- общесанитарному,- фитоаккумуляционному (транслокационному),- миграционно–водному,- миграционно–воздушному,- токсикологическому (санитарно-токсикологическому). 

 Тот из шести показателей вредности, который по результатам лабораторно эксперимента имеет наименьшую пороговую величину, избирают как лимитирующий показатель вредности (при нормировании по токсикологическому показателю за ПДК принимают подпороговые величины). Таким образом, ПДК устанавливают по тому признаку вредности, который характеризуется наименьшей пороговой или подпороговой (для  токсикологического признака) величиной.

ПДК ЭХВ – это научно обоснованная единица масштаба измерения загрязнения окружающей среды и его опасности для здоровья населения, но  ПДК не свидетельствует о степени опасности загрязнения почвы в конкретных почвенно-климатических условиях для здоровья населения. Для этого рассчитываются показатели ПДУВ и БОК, которые учитывают эти особенности и выполняют функции «региональных» ПДК.

4 этап: проводят  лабораторные и натурные исследования почвы и на основании их результатов определяют  расчетными методами величины ПДУВ и БОК ЭХВ для конкретных почвенно–климатических условий.

Существует несколько методик расчета ПДУВ  и БОК для конкретных климато-ландшафтных условий местности.

Величину БОК также рассчитывают на основе экспериментально установленной величины ПДК для конкретных почвенно-климатических условий   и контрольный момент времени.

 Контроль за БОК пестицидов в почве должен проводится в три срока. Наиболее важными с гигиенической точки зрения являются следующие сроки:

1.время перед началом полевых работ (365 суток от начала полевых работ прошлого года),

2. время выхода рабочих на поля (7-14 сутки от момента внесения в почву ЭХВ),

3. время перед повторным внесением ЭХВ в почву (30-45 сутки от момента первоначального внесения).

Поэтому следует различать и определять фоновые безопасные количества (БОК_ф - фоновое), безопасные количества перед выходом рабочих на поля после применения средств защиты растений (БОК_в - выхода) и безопасные количества ЭХВ в почве перед повторным внесением (БОК_п - повторное).

Гигиеническое значение рассматриваемых гигиенических нормативов заключается в том, что если для предупредительного санитарного надзора ведущей величиной является ПДУВ, то для текущего – БОК.

Значение ПДУВ заключается в том, что его величина гарантирует накопление изучаемого вещества в товарных частях растений к моменту сбора урожая в количествах, не превышающих допустимых остаточных количеств; содержание в атмосферном воздухе к моменту выхода рабочих на поля и в воде водоисточников к моменту поступления фильтрата в подземные или поверхностного стока в водоемы в концентрациях, не превышающих соответствующие ПДК.  Практическое значение  ПДУВ заключается в возможности  санитарно-эпидемиологической службы проведения государственного предупредительного санитарного надзора за службами сельского хозяйства (служба защиты растений и др.) по  соблюдению норм расхода пестицидов, стимуляторов роста растений, а также определении величины опасности загрязнения ЭХВ, поступающих со сточными водами, промышленными выбросами и др. ПДУВ позволяет органам санитарно-эпидемиологической службы контролировать применяемые нормы расхода и начальное загрязнение почвы.

5 этап: изучают влияние загрязненной химическими веществами почвы в натурных условиях на состояние здоровья населения с целью корректировки гигиенических регламентов содержания химических загрязнителей в почве (ПДК, ПДУВ, БОК).

Интегральным показателем загрязнения почвы химическими веществами является здоровье населения. Программа изучения влияния ЭХВ на здоровье населения включает в себя:

1. Проведение выбора зон наблюдения (опытной и контрольной) на основании санитарного обследования и анализа данных об уровнях внесения и фактического содержания ЭХВ в почве.

2. Изучение состояния здоровья населения.

3.Установление наличия причинно-следственной связи между показателями состояния здоровья населения и фактическим содержанием ЭХВ в почве и контактирующих с ней средами.

Изучение влияния почвы, загрязненной ЭХВ, на состояние здоровья населения имеет ряд особенностей, основными из которых являются:

1. Обязательное проведение исследований не только почвы, но и всех экологических цепей, по которым возможно поступление загрязнений из почвы в организм человека.  

2. Выбор в качестве объекта наблюдения сельского населения, что позволяет при анализе состояния здоровья исключить многочисленные и постоянно действующие неблагоприятные факторы городской среды (шум, вибрация, электромагнитные поля, атмосферные выбросы промышленных предприятий и др.).

3. Выбор наиболее чувствительной и «чистой» в методическом плане модели (группы) наблюдения.

4. Выбор в качестве района наблюдения, в котором будут проводиться исследования влияния ЭХВ на здоровье населения,  региона, где данное химическое вещество применяется впервые.

5. Выбор однотипных  по условиям районов наблюдения и контрольного.

К группе факторов, которые должны быть однотипными,  относятся:

1. природно-климатические (географическое расположение, высота над уровнем моря, климат, интенсивность солнечной и ультрафиолетовой радиации, температура, влажность и скорость движения воздуха, атмосферное давление, количество осадков),

2. социально-гигиенические и экономические (административно-территориальное расположение, уровень и характер экономического развития, качество и доступность медицинского обслуживания, численность и плотность населения, обеспеченность автодорогами, материально-бытовые условия жизни).

Изучение влияние почвы, загрязненной ЭХВ, на здоровье населения позволяет:

1.определять зоны с повышенным содержанием ЭХВ в почве.

2. проводить длительные наблюдения за здоровьем отдельных групп сельского населения в зависимости от уровней загрязнения почвы и контактирующих с ней сред.

3. разрабатывать профилактические и оздоровительные мероприятия, направленные на своевременное предупреждение неблагоприятного влияния ЭХВ на здоровье сельского населения.

Таким образом, в почве допускается такое содержание ЭХВ, которое:

1.гарантирует отсутствие отрицательного воздействия на здоровье населения:

-при прямом контакте человека с почвой 

-опосредованного при миграции токсичного вещества по одной или  нескольким экологическим цепямили суммарно по всем цепям, 

2. не нарушает процессов самоочищения почвы,

3. не влияет на санитарные условия жизни.

При гигиеническом нормировании химического фактора в почве, опосредованно влияющей на человека, в эксперименте моделируются условия межсредовой миграции исследуемого вещества в культурные растения, в воду или в атмосферный воздух, а суждение о величине норматива (ПДК_поч) основывается на непревышении нормативов этого вещества в воде, воздухе или в продуктах растениеводства.