Модели экологической безопасности функционирования полигонов депонирования отходов в городах, как источников антропогенного воздействия на окружающие экосистемы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Ковригин Артур Альбертович

• Ковригин Артур Альбертович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Ковригин Артур Альбертович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛИГОНОВ ДЕПОНИРОВАНИЯ ОТХОДОВ В ГОРОДАХ

1.1. Проблемы экологической безопасности развития городов в аспектах рекультивации полигонов ТПБО

1.1.1. Анализ функций и задач системы экологической безопасности города

1.1.2. Описание методологии моделирования функций и задач системы экологической безопасности города

1.2. Рекультивация городской территории полигонов захоронения отходов и переход к замкнутому циклу использования отходов строительства

1.2.1. Моделирование логистической системы экологической рекультивации полигона захоронения ТПБО

1.2.2. Жизненный цикл полигонов ТПБО и переход к замкнутому циклу

1.2.3. Системы управления отходами разных стран

1.3. Формулировка проблемы, цели и задач исследования

Выводы по главе

ГЛАВА 2. МОДЕЛИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ

БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛИГОНОВ ДЕПОНИРОВАНИЯ ОТХОДОВ В ГОРОДАХ

2.1. Модель экологической устойчивости полигонов депонирования отходов в городах

2.1.1. Предпосылки разработки модели экологического резонанса от воздействия полигонов депонирования отходов в городах

2.1.2. Гипотеза экологического резонанса на территории города и математическая интерпретация экологической устойчивости

2.1.3. Модель влияния топографии полигона ТПБО «Саларьево» на формирование городской территории

2.2. Модели статистического анализа загрязненности подземных вод вблизи свалок ТПБО

вод

2.2.2. Кластерный анализ загрязнения подземных вод от климатических факторов38

2.2.3. Корреляционный анализ концентраций загрязняющих веществ

Выводы по главе

ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ МОДЕЛИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛИГОНА ТПБО "САЛАРЬЕВО"

3.1. Полигон ТПБО "Саларьево", как источник воздействия на окружающую среду

3.1.1. Исходные данные для модели экологической ситуации в районе размещения полигона ТПБО «Саларьево»

3.1.2. Ранжирование загрязняющих веществ от полигона ТПБО "Саларьево" в окружающую среду

3.1.3. Оценка фонового загрязнения территории полигона ТПБО «Саларьево»

3.1.3. Модель экологического мониторинга изменения характеристик атмосферы

вблизи полигона ТПБО «Саларьево»

3.2. Инженерно-экологические изыскания морфологических условий и рельефа территории полигона ТПБО "Саларьево"

3.2.1. Результаты инженерно-экологических изысканий морфологических условий полигона ТПБО "Саларьево" как исходные данные для цифрового моделирования

3.2.2. Гидрография территории полигона ТПБО "Саларьево"

3.3. Лабораторные исследования поллютантов образующихся на полигоне ТПБО «Саларьево»

3.3.1. Лабораторные исследования фильтрата, образующегося на полигоне ТПБО «Саларьево»

3.3.2. Лабораторные исследования загрязненности подземных вод на территории полигона ТПБО «Саларьево»

3.3.3. Лабораторные исследования загрязненности поверхностных вод, образующихся на полигоне ТПБО «Саларьево»

Выводы по главе

ГЛАВА 4. МОДЕЛИ СНИЖЕНИЯ РИСКА ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИМИ МЕРОПРИЯТИЯМИ ПОЛИГОНА ТПБО "САЛАРЬЕВО"

4.1. Структурная схема функциональной модели экологической безопасности рекультивации полигона ТПБО "Саларьево"

4.1.1. Планирование эксперимента для функциональной модели экологической безопасности рекультивации полигона

4.1.2. Модель изменения гидротехнических характеристик полигона ТПБО

«Саларьево»

4.2. Расчёты риска здоровью населения в формате геоинформационной системы (ГИС) ArcGIS 10 как индикатора экологической безопасности территории

4.2.1. Модельный расчет среднегодовых концентраций веществ в атмосферном воздухе в районе расположения полигона ТПБО

4.2.2. Модельный расчет среднесуточных доз воздействия веществ в районе расположения полигона ТПБО

4.2.3. Модельный расчет характеристик неканцерогенного риска для здоровья

4.2.4. Модельный расчет риска здоровью населения на период возможного самовозгорания полигона

4.2.5. Модельный расчет санитарно-защитной зоны полигона ТПБО

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ:

Приложение «А». Лабораторные исследования фильтрата, образующегося на

полигоне ТПБО «Саларьево»

Приложение «Б». Геологическое, гидрогеологическое строение исследуемой

территории полигона ТПБО

Приложение «В». Оценка риска населения от загрязнения атмосферного воздуха

полигоном ТПБО «Саларьево»

Приложение «Г». Сканированные копии документов

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модели экологической безопасности функционирования полигонов депонирования отходов в городах, как источников антропогенного воздействия на окружающие экосистемы»

Актуальность темы исследования.

В работах [1], [2], [3], [4] доказывается актуальность и возможность научного решения по теме исследования "Модели экологической безопасности функционирования полигонов депонирования отходов в городах, как источников антропогенного воздействия на окружающие экосистемы".

Нацпроект «Экология» 1 имеет целью повышение эффективности обращения с отходами, которое должно кардинально снизить уровень загрязнения атмосферного воздуха в городах, а также сохранит уникальную флору и фауну на территории страны. Нацпроект, инициирован президентом РФ Владимиром Путиным, стартовал в 2019 году.

Одной из самых масштабных экологических проблем современности, входящей в топ-10, является обращение с отходами. Отсутствие культуры обращения, нерациональное использование, нехватка инноваций и их применения при работе с полигонами твёрдых промышленных и бытовых отходов (ТПБО), все это привело к ряду вытекающих экологических проблем на всей планете - загрязнение: - воздуха путём выбросов в атмосферу вредных биогазов, отравляющих химических веществ; - почвы; - воды путём выделения фильтрата и попадание его в поверхностные и подземные воды. Загрязнение биосферы, гидросферы, атмосферы приводит к более глобальным экологическим проблемам, таким как разрушение озонового слоя, изменение климата, сокращение запасов пресных вод, сокращение площадей плодородных почв, вымиранию живых организмов.

С проблемой захоронения и переработки ТПБО сталкиваются в каждой стране, по всей планете. Наиболее остро данный вопрос стоит в странах, имеющих небольшие площади и ограниченные природные ресурсы, а также вблизи крупных мегаполисов.

В современных мегаполисах, столкнувшись с проблемой колоссального количества отходов, уже переходят на ряд мероприятий, позволяющих перерабатывать ТПБО, использовать вторично, утилизировать, отказавшись от захоронения отходов. Однако, появилась необходимость осваивать площади, ранее занятые полигонами депонирования различных видов отходов, так как селитебные территории постоянно расширяются, и ранее занимавшие окраины территории попадают, на сегодняшний день, в черту города. Эти полигоны, зачастую, носят поистине масштабный характер, заключая в себе сотни тысяч тонн отходов, накопленных десятками лет, что делает практически не осуществимыми

1 https ://национальныепроекты.рф/proj ects/ekologiya

такие методы рекультивации как: извлечение, удаление, уничтожение на месте. Становится возможным только метод захоронения, фиксации загрязнений окружающей среды на месте.

На территории нашей страны, в особенности в близи крупных городов, находится большое количество полигонов ТПБО - метод полигонного депонирования, является наиболее распространенным методом обращения с отходами. Отходы не только занимают огромные площади полезных территорий, но и оказывают негативное воздействие вблизи населённых пунктов, оказывают крайне отрицательное, разрушительное, губительное влияние на человека.

На сегодняшний день проблема рекультивации полигонов ТПБО проявляется во всем мире. Вполне привычный способ рекультивации методом захоронения отходов на месте, может быть усложнён рядом факторов, оказывающих различного рода воздействия на полигон депонирования ТПБО, а также прилегающие к нему территории.

Для более точного подбора инженерно-технических решений, применимых при рекультивации, а также формирования наиболее полной картины жизненного цикла полигона после проведения всех мероприятий по рекультивации, становиться необходимым построение модели экологической безопасности полигона депонирования ТПБО.

Тема научно-квалификационной работы: «Модели экологической безопасности функционирования полигонов депонирования отходов в городах, как источников антропогенного воздействия на окружающие экосистемы». Тема соответствует паспорту научной специальности 2.1.10 по пункту 7 «Развитие городского хозяйства, разработкой методов и средств защиты населения от негативных воздействий и загрязнений городской среды. Исследования функционирования технических средств и инженерных систем городов как источников техногенного и антропогенного воздействия на окружающие экосистемы».

Поиск решений моделирования систем экологической безопасности вблизи полигонов ТПБО, направленных на разработку прогнозов и реализацию технических решений рекультивации загрязненных территорий, является актуальной областью исследований.

Степень разработанности темы диссертации

Проблемами прогнозирования и моделирования аэро и гидро экологических процессов в России и в мире занимаются многие организации, так как нарушения

требований Свода правил 2 и «Инструкции по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов ТПБО» [5], приводят к тяжёлым последствиям: загрязнению открытых водоёмов, подземных вод, атмосферного воздуха, возникновению пожаров, распространению заразных болезней (Абрамов Н.Ф., 1996).

Сметанин В.И. в работе «Защита окружающей среды от отходов производства и потребления» [6], [29], [30], [31] и Щербина Е. В. в работе "Научно-методологические основы геоэкологического проектирования полигонов твёрдых бытовых отходов" [7] широко и подробно осветили вопросы рекультивации нарушенных территорий, строительства мусорных полигонов, проблемы свалок, и методы проектирования полигонов ТБО.

Проблемы экологической безопасности территорий, расположенных вблизи полигонов депонирования ТПБО, затронуты в трудах: (Костарев С.Н. г. Пермь, 2003 г.) [8]. Костарев С.Н. рассматривает полигон захоронения ТПБО как биореактор и рассматривает полигон, как объект управления, формируя разработки технологий по управлению полигоном. В работе [9] (Костарев С.Н. г. Ижевск 2010 г.) справедливо утверждает, что полный жизненный цикл (ЖЦ) свалки может продолжаеться тысячи лет. Сауц А. В. предложил расчитывать эмиссии биогаза с полигонов ТБО и ПО в своей канд. дисс. Санкт-Петербург - 2014 г. [10]. Сауц А.В. получил зависимости эмиссии биогаза с учетом неоднородности полигона ТБО и ПО [11], [12]. Тельминов И. В., в своей канд. диссертации Архангельск: САФУ, 2018 г. [13] показал, что эффективным инструментом прогнозирования миграции загрязнений является численное моделирование. Мартыненко, Е. Г. в работе "Геоинженерная защита территорий с использованием материалов на основе отходов бурения": канд. диссерт. - Самара, 2017 г, на основе своих исследований предлагала технические решения по защите засорёных промышленными отходами территорий [14]. Перенос загрязнений имеет сложный характер и описывается большим количеством моделей [15,16,17,18]. Хаустов А.П., например, утверждает, что существующие модели не способны удовлетворительно прогнозировать состояние грунтов и подземных вод [19]. Вопросы экологической оценки полигона захоронения твердых отходов рассмотрены в работе Завизион Ю.В. [20] Вопросы температурных загрязнений в городской среде рассмотрены во множестве научных работ, например в 2021 году Ле Минь Туан в своей канд. диссертации - Москва, 2021 г, на основе своих исследований (на примере г. Ханой -

2СП 320.1325800.2017 Полигоны для твердых коммунальных отходов. Проектирование, эксплуатация и рекультивация. Официальное издание М.: Стандартинформ, 2018

Вьетнам) разработал модели и методы, которые позволяют спрогнозировать изменения эффекта ГОТ (городского острова тепла) на основании изменения данных о соотношении площади зелёных насаждений и водных поверхностей и позволяют определить влияние эффекта городского острова тепла на тепловой комфорт городских жителей [21]. Вопросы логистики отходов реконструкции строительных объектов рассмотрел Негребов А.И. "Логистическая система экологической реконструкции зданий на территории города"[22].

В существующих моделях [23] исследователи фокусируются исключительно на определении показателей окружающей среды объектов строительства и городского хозяйства, однако вопрос прогнозирования экологической безопасности функционирования технических средств (геоэкологических завес в грунте мусорных полигонов, фильтров воздуха и/или воды, зелёных насаждений и искусственны водоёмов) в комплексе взаимосвязанных проблем остаётся не до конца изученным [24], [76]. Природные геоэкологические системы сплошь и рядом являются подтверждением проявления экологического резонанса в виде пожаров, разливов и подтоплений, штормов, оползней и ураганов, сопровождающихся запредельными концентрациями ядовитых веществ в воздухе и в воде, сопровождающихся гибелью биологических экосистем [25]. Однако, вопросы моделирования экологического резонанса отрицательных воздействий на окружающую среду от циклических процессов складирования отходов на полигонах не рассматривались в известных научных трудах, а также остаётся неизвестным влияние циклических изменений уровня грунтовых вод на территории мусорного полигона, суточных и сезонных температурных перепадов, и других циклических факторов. Причины резонансных скачков концентрации ядовитых свалочных газов и фильтратов свалочных жидкостей в окрестностях мусорных полигонов могут быть выяснены и устранены путём моделирования [26], [27], [28].

В работах профессора Сметанина В.И. излагаются теория и практика защиты пойменных земель от паводковых наводнений, рекультивации нарушенных земель, деградированных экосистем, очистка загрязненных земель и вопросы моделирования работы инженерных заграждений, основанные на принципах природообустройства [29], [30], [31].

В работах профессоров Теличенко В.И., Слесарева М.Ю., Волосухина В.А., Фесенко Л.Н., Пугина К.Г., Чертеса К.Л., Тупицыной О.В., и др. излагаются теория и практика моделирования для решения экологических задач [32], [37], [38], [46], [67], [68], [87].

В настоящее время разработаны предварительные национальные стандарты Российской Федерации - основополагающие «Зелёные» стандарты 3, 4, 5, 6 .

Цель исследования: прогнозирование риска вреда здоровью населения на моделях экологической безопасности природно-технических систем на рекультивированной территории существующего полигона ТПБО в условиях мегаполиса.

Объект исследования - территория полигона ТПБО Саларьево в городе Москве, окруженная жилыми массивами.

Предмет исследования - технические средства и инженерные системы полигона ТПБО Саларьево и модели колебательных явлений в аэро- и гидро- сферах над и под поверхностью территории полигона ТПБО Саларьево, для оценки риска вреда здоровью населения и экосистемам вокруг полигона.

Задачи исследования:

1) Разработать структуру графа системы экологических функций и задач функционального моделирования экологической безопасности для формализованного выбора приоритетов реконструкции и совершенствования технологий демпфирования колебательных явлений в аэро- и гидро- сферах над и под поверхностью территории полигона депонирования ТПБО Саларьево и для последующего прогнозирования оценки риска вреда здоровью населения инженерными системами полигона на основе моделирования гидрогеологических и геоэкологических условий образования свалочного биогаза и фильтрата на территории.

2) На основе анализа, систематизации и выбора методов и средств моделирования, включая известные методы (функционального моделирования, имитационного моделирования, математической статистики, анализа изображений с помощью дистанционного зондирования и вычислительной гидродинамики) и известные программные пакеты («Эколог» версия 4.6, разработанной НПО «Интеграл», Processing Modflow, MT3DMS, которая входит в систему PMWin, ArcGIS 10 и др.), в целях синтеза модельных компонентов и системы экологической безопасности, способных отображать процессы взаимодействия полигона депонирования отходов после рекультивации территории с окружающей средой - разработать, создать и опробовать на результатах

3 ПНСТ 349-2019. "Зеленые" стандарты. "Зеленые" технологии среды жизнедеятельности и "зеленая" инновационная продукция. Термины и определения. Москва. Стандартинформ. 2019. 7 с.

4 ПНСТ 350-2019. "Зеленые" стандарты. "Зеленые" технологии среды жизнедеятельности и "зеленая" инновационная продукция. Классификация. Москва. Стандартинформ. 2019. 7 с.

5 ПНСТ 351-2019. "Зеленые" стандарты. "Зеленые" технологии среды жизнедеятельности и "зеленая" инновационная продукция. Критерии отнесения. Москва. Стандартинформ. 2019. 8 с.

6 ПНСТ 352-2019. "Зеленые" стандарты. "Зеленые" технологии среды жизнедеятельности. Оценка соответствия требованиям "зеленых" стандартов. Общие положения. Москва. Стандартинформ. 2019. 11 с.

натурного обследования цифровую модель прогнозирования экологической безопасности и риска вреда здоровью населения на примере полигона депонирования ТПБО Саларьево в г. Москве.

3) На основе цифровой модели прогнозирования риска вреда здоровью населения и защиты экосистем территории, окружающей полигон ТПБО - проверить обоснованность допустимости схем реализации инженерно-технических мероприятий рекультивации полигона ТПБО «Саларьево».

Научная гипотеза: Для формирования максимально точного прогноза развития событий после рекультивации территории полигона депонирования ТПБО в жилой застройке города необходима, разработка и применение модели экологической безопасности полигонов ТПБО города, адаптированной к «зеленым» технологиям среды жизнедеятельности. Обоснование улучшения экологической обстановки на последней стадии жизненного цикла вблизи полигона ТПБО на базе инженерно-технических решений для рекультивации полигона может быть получено путём прогнозирования риска вреда здоровью населению и моделирования «зелёной» среды жизнедеятельности на моделях цифровых двойников и научного обоснования соответствия этих моделей экологической безопасности функционирования полигонов ТПБО города «зелёным» технологиям среды жизнедеятельности по критериям природоподобия, биопозитивности, комфортности и безопасности и формулировок методологического подхода к оценке соответствия моделей и модельных компонентов и систем экологической безопасности критериям стандартов «Зелёных» технологий среды жизнедеятельности.

Научная новизна

1. Впервые разработаны структура графа формализации системы экологических функций и задач и модель обращения отходов, а именно: разработано графическое описание системы утилизации отходов для функционального моделирования экологической безопасности территории полигона депонирования отходов в жилой застройке города и графического представления их декомпозиции в целях экспертного выбора приоритетных направлений "зеленой" реконструкции среды жизнедеятельности. Граф системы экологических функций и задач и информационная модель обращения отходов созданы с использованием специально разработанного тезауруса, базирующегося на стандартах ГОEFO и терминологии российского законодательства в области обращения отходов.

2. Впервые создана цифровая модель безопасности и защиты экосистем территорий, окружающих полигон депонирования отходов и предложена модель прогнозирования риска вреда здоровью населения и защиты экосистем территории, окружающей полигон

отходов. Модель прогнозирования риска вреда здоровью населению позволила проверить обоснованность допустимости схем реализации инженерно-технических мероприятий рекультивации полигона отходов на примере полигона депонирования ТПБО «Саларьево» в г. Москве.

3. Разработана методика моделирования логистической системы экологической рекультивации полигона захоронения отходов с графическим представлением декомпозиции функций при моделировании процессов создания и утилизации отходов, а также полученная по этой методике функциональная модель обращения отходов IDEFO, представляющая собой графическое описание системы утилизации отходов, разработанную с целью оценки соответствия критериям природоподобия, биопозитивности, комфортности и безопасности.

Теоретическая значимость результатов работы состоит:

- в установлении закономерностей формирования объектов захоронения отходов жизнедеятельности города на водную и воздушную среды на территории близлежащей застройки, позволившие разработать научные основы функционального и цифрового моделирования экологической безопасности строительства и городского хозяйства, а именно: разработан проблемно-ориентированный тезаурус (глоссарий) и граф формализации системы экологических функций и задач большого города, а также проанализированы известные модели: резонансно-статистической оценки экологической устойчивости территории города; кластерная глобальная модель полигонов захоронения ТПБО; корреляционная модель концентрации загрязняющих веществ полигонов захоронения ТПБО, а также разработаны и опробованы цифровые модели экологической безопасности полигона ТПБО «Саларьево», а именно: функциональная модель; модель гидротехнических характеристик; модель изменения характеристик атмосферы; модель влияния топографии полигона ТПБО «Саларьево» на формирование городской территории; и другие модели локального исследования данного полигона.

Практическая значимость и реализация результатов работы заключаются:

- в разработке цифровых моделей, которые позволили научно обосновать систему технических средств и инженерных систем на городских территориях для обеспечения безопасности законсервированных свалок мусора посредством прогнозирования изменения риска вреда здоровью населения близлежащей застройки на примере полигона депонирования коммунальных и промышленных отходов полигона ТПБО «Саларьево», АО Новомосковский, г. Москва;

- в разработке методологических основ для применения функциональных и имитационных моделей, показывающих экологическое состояние выбранной территории с

указанием на необходимость приоритетных мер защиты окружающей среды, что позволяет оптимизировать комплекс мероприятий по обеспечению в непосредственной близости от законсервированного полигона ТПБО безопасности городской застройки;

- в научном обосновании рекомендаций, направленных на снижение влияния полигона ТПБО «Саларьево» на окружающею среду (путём создания гидрологических завес и увеличения озеленённых территорий для рекреации, уменьшения затрат на кондиционирование воздуха).

Степень достоверности результатов исследования Достоверность результатов исследования обусловлена численными и качественными граничными условиями моделирования, и пространственно-временными параметрами моделирования полигона захоронения отходов, и хорошей сходимостью расчётных значений, полученных на математических моделях в сравнении с фактическими данными, зафиксированными метеорологическими станциями города Москвы. Степень достоверности результатов исследования обоснована численными расчётами по стандартным методикам и метрикам на основании данных фактических натурных измерений, выполненных квалифицированными специалистами аккредитованных лабораторий на сертифицированном измерительном оборудовании с использованием аттестованных методик, при их обработке методами математической статистики при объёме выборки данных, соответствующем достоверности не менее 95%.

Реализация результатов исследования

Методика моделирования логистической системы экологической рекультивации полигона захоронения ТПБО с графическим представлением декомпозиции функций при моделировании процессов создания и утилизации отходов строительства и городского хозяйства, а также полученная по этой методике Функциональная модель обращения отходов ГОЕБО. В состав данной методики входят: Тезаурус (глоссарий) и граф формализации системы экологических функций и задач большого города для функционального моделирования экологической безопасности строительства и городского хозяйства, который позволяет обоснованно выбирать приоритетные направления "зеленой" реконструкции и совершенствования городской среды жизнедеятельности, а также предназначенный для экспертного выбора наибольшей уязвимости в зависимости от состояния экологической безопасности технических средств и инженерных систем городов, как источников антропогенного воздействия. Термины и понятия тезауруса (глоссария) для функционального моделирования процессов создания и утилизации отходов строительства и городского хозяйства и графическое представление декомпозиции отходов, а также Функциональная модель обращения отходов ГОЕБО, то есть графическое описание системы

утилизации отходов строительства и городского хозяйства, разработанные с определённой целью соответствия критериям природоподобия, биопозитивности, комфортности и безопасности.

Результаты статистического анализа химического состава подземных вод вблизи полигонов захоронения отходов жизнедеятельности городов, а также результаты цифрового моделирования изменения аэротехнических и гидротехнических характеристик территории полигона твердых промышленных и бытовых отходов на полигоне «Саларьево» (АО Новомосковский, г. Москва) и прогнозировании изменения экологических характеристик близлежащей застройки на основе данных метеостанций.

Схемы реализации инженерно-технических мероприятий рекультивации полигонов ТПБО, в рамках рекомендаций к проекту рекультивации территории полигона ТПБО «Саларьево», на основе созданной цифровой модели безопасности и защиты экосистем территорий, окружающих полигон депонирования ТПБО «Саларьево» (АО Новомосковский, г. Москва) и прогнозирование изменения экологических характеристик близлежащей застройки, а также рекомендации, направленные на снижение влияния полигонов ТПБО на окружающую среду.

Основные положения и результаты работы представлены на научно-технических всероссийских и международных конференциях, в статьях научных журналов, в учебном процессе, а также при разработке и обосновании технической и организационной структур экологического мониторинга за режимом водной и воздушной сред в прилегающей к территории полигона ТПБО «Саларьево», АО Новомосковский, г. Москва и при прогнозировании изменения экологических характеристик близлежащей застройки.

Методология и методы исследования:

- анализ и обобщение отечественных и зарубежных научно-исследовательских работ по теме исследования, а также нормативно-технической документации и стандартов;

- метод функционального моделирования, метод имитационного моделирования, методы математической статистики, методы анализа изображений с помощью дистанционного зондирования и методы вычислительной гидродинамики, использованные при расчётах в программе ArcGIS 10. Для проверки и корректировки результатов моделирования сравнивались расчётные значения, полученные в программе ArcGIS 10, с фактическими значениями микроклимата, предоставленными местной метеорологической станцией в городе Москве. Программный комплекс «Эколог» для расчёта рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух.

Использованный фактический материал. Автором были проанализированы многочисленные источники, позволившие выяснить основные проблемы объекта

исследования. Обработка и анализ данных базируется на материале отчётов [80, 81], [101], и собранном автором в 2015-2021 гг. дополнительных данных [69], [86], [88], и из других достоверных источников при информационных исследованиях материалов о территории полигона депонирования ТПБО «Саларьево», АО Новомосковский, г. Москва. В процессе информационного исследования и детального анализа данных о природно-технической системе полигона депонирования ТПБО «Саларьево» производился анализ проектной, строительной и эксплуатационной документации комплексов сооружений полигона депонирования ТПБО «Саларьево», который позволил поставить задачи исследования и выполнить моделирование и прогнозную экологическую оценку. Положения, выносимые на защиту:

1. Разработанная структура графа формализации системы экологических функций и задач и модель обращения отходов, а именно: разработанное графическое описание системы утилизации отходов для функционального моделирования экологической безопасности территории полигона депонирования ТПБО в жилой застройке города и графического представления их декомпозиции в целях экспертного выбора приоритетных направлений "зеленой" реконструкции среды жизнедеятельности.

2. Цифровая модель безопасности и защиты экосистем территорий, окружающих полигон депонирования ТПБО, созданная на базе методов вычислительной гидродинамики и использованных при расчётах в программе ArcGIS 10, а также результаты прогнозирования риска вреда здоровью населению и защиты экосистем территории, окружающей полигон ТПБО на этой модели.

3. Разработанная методика моделирования логистической системы экологической рекультивации полигона захоронения ТПБО с графическим представлением декомпозиции функций при моделировании процессов создания и утилизации отходов, а также полученная по этой методике Функциональная модель обращения отходов IDEFO, представляющая собой графическое описание системы утилизации отходов, разработанную с целью оценки соответствия критериям природоподобия, биопозитивности, комфортности и безопасности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ковригин Артур Альбертович, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Slesarev M., Kovrigin A., Kafanova J. Mathematical and Mental Modeling for Ecological Reconstruction of the Environment of Construction Objects // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — 2020. — V. 869. — P. 062017. — DOI: 10.1088/1757-899X/869/6/062017.

2. Slesarev M., Kovrigin A. Model of bifurcation prediction and innovation sustainability of energy facilities. E3S Web of Conferences 97, 01011 (2019) FORM-2019 https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199701011.

3. Ковригин А.А., Слесарев М.Ю. Модель изменения гидротехнических характеристик территории полигона твердых промышленных и бытовых отходов. // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. Вып. 6. С. 770-780. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.6.770-780

4. Ковригин А.А., Слесарев М.Ю. Экологический мониторинг атмосферы вблизи полигона «Саларьево» // Вестник МГСУ. 2022. Т. 17. Вып. 5. С. 589-602. DOI: 10.22227/19970935.2022.5.589-602

5. Абрамов Н.Ф., Букреев Е.М., и др. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твёрдых бытовых отходов. Утв. Минстрой РФ 2 ноября 1996 года, Согл. письмом Госкомсанэпид контроля РФ от 10 июня 1996 г. N 01-8/17-11. Москва, Россия: Министерство строительства РФ, 02 ноябрь 1996 г.

6. Сметанин В И. Защита окружающей среды от отходов производства и потребления. - М.: Колос, 2000. - 232 с.: ил.- (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений). ISBN 5-l 0-003504-8.

7. Щербина, Е. В. Научно-методологические основы геоэкологического проектирования полигонов твердых бытовых отходов: диссертация ... доктора технических наук: 25.00.36. - Москва, 2005. - 306 с.: ил.

8. Костарев С.Н. Математическая модель управления состоянием полигона твердых бытовых отходов. Пермь: Изд-во Пермь. гос. техн. ун-та, 2004. -199 c.

9. Костарев С.Н. Научно-методические основы и практические решения идентификации и управления состоянием природно-технических систем утилизации отходов. Докторская Диссертация. библиотека ФГОУ ВПО «ИжГТУ», г. Ижевск.2010 г. -332 с.

10. Сауц А. В. Обеспечение экологически безопасного воздушного режима зданий, расположенных вблизи полигонов твёрдых бытовых и промышленных отходов. Кандидатская диссертация. Библиотека ФГБОУ ВПО «Санкт-петербургский государственный архитектурно-строительный университет» Санкт-Петербург - 2014, - 139 с.

11. Сауц А.В. Прогнозирование экологических последствий загрязнения атмосферного воздуха свалочным газом в жилых зданиях // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности) 2018. Том 26. № 3. С. 354-366.

12. Сауц А.В., Ерегина С.В. Прогнозирование экологических последствий загрязнения атмосферного воздуха свалочным газом в жилых зданиях (в сборнике: сборник статей IV Международной научно-практической конференции) 2018. С. 18-22.

13. Тельминов, И. В. Прогнозная оценка продолжительности восстановления загрязненного торфяного массива для строительно-хозяйственного освоения: диссертация кандидата технических наук: 25.00.36 / Тельминов И.В.; [Место защиты: Моск. гос. строит. ун-т]. - Архангельск, 2018. - 142 с.: ил.

14. Мартыненко, Е. Г. в работе "Геоинженерная защита территорий с использованием материалов на основе отходов бурения»: канд. диссерт. - Самара, 2017 г

15. Бойко Т.В., Запорожец Ю.А. Моделирование массопереноса загрязняющих веществ в почвенном слое // Технологический аудит и резервы производства. 2015.№1/3(21). с. 8-11.

16. Волкова Е.В. Методы анализа чувствительности для моделей фильтрации и массопереноса в подземной гидросфере: Автореферат канд. техн. наук. Москва, 2009. 24 с.

17. Киреев В.А. Моделирование фильтрации углеводородов в пористой среде // Молодёжь и наука: Мат. VIII все Росс. научно. -техн. конф. Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2012. Режим доступа: http://conf.sfukras.ru/sites/mn2012/section21.html.

18. Малков А.В., Зенкина О.Н., Помеляйко В.И., Помеляйко И.С. Математическая модель геофильтрации и миграции загрязненных грунтовых вод на курорте Кисловодск // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2013. № 7 (144). с. 190-195.

19. Хаустов А.П., Редина М М. Проблемы прогнозирования и оценок рисков загрязнения геологической среды нефтяными углеводородами // Экология и охрана труда. 2014 № 7/8. с. 59-64.

20. Завизион Ю.В., Геоэкологическая оценка состояния полигона захоронения твердых коммунальных отходов как элемента природно-техногенной системы. Канд. диссертация. Пермский национальный исследовательский политехнический университет. Пермь -2019, 168 с.

21. Ле Минь Туан. Модели обеспечения экологической безопасности застройки. (На примере города Ханой-Вьетнам) Канд. диссертация. Моск. гос. строит. ун-т. Москва, 2021. 153 с.

22. Негребов А.И. "Логистическая система экологической реконструкции зданий на территории города". Кандидатская диссертация. Библиотека ФГБОУ ВПО НИУ МГСУ.Канд. диссертация. Библиотека ФГБОУ ВПО НИУ МГСУ. 2002, 130 с.

23. Подлипский И.И. Эколого-геологическая характеристика полигонов бытовых отходов и разработка рекомендаций по рациональному природопользованию (диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук / Санкт-Петербургский государственный университет) Санкт-Петербург, 2010.16.

24. Алешина Т.А. Геоэкологическое моделирование воздействия биогаза со свалок твердых бытовых отходов на окружающую среду (автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Московский государственный строительный университет) Москва, 2011

25. Mikhail Slesarev. Modeling and formation of environmental safety management systems of construction technologies /E3S Web of Conferences 258, 09084 (2021) UESF-2021. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202125809084

26. Lamb, R.G. and J.H. Seinfeld, 1973. Mathematical modeling of urban air pollution - General theory. Envir. Sci. Technol. 7, 253-261.

27. Finzi, G. and G. Nunnari (2005) Air Quality Forecast and Alarm Systems. Chapter 16A of Zannetti, P., Ed. Air Quality Modeling, Vol. II. www.envirocomp.org/aqm

28. Daly, A. and P. Zannetti. 2007. Air Pollution Modeling - An Overview.Chapter 2 of AMBIENT AIR POLLUTION (P. Zannetti, D. Al-Ajmi, and S. Al-Rashied, Editors). Published by The Arab School for Science and Technology (ASST) (http://www.arabschool.org.sy) and The EnviroComp Institute (http://www.envirocomp.org/).

29. Сметанин В.И., Плотникова Д.С. Динамика поглощения СО2 из атмосферного воздуха в зависимости от деградации земель лесного фонда. Природообустройство. 2021. №5. С. 141-148.

30. Сметанин В.И., Жогин И.М., Пенкин Д.А. Трехмерная модель устройства для намыва узкопрофильных дамб. В сборнике: ДОКЛАДЫ ТСХА. Сборник статей. Выпуск 293. 2021. С. 68-71.

31. Сметанин В.И., Жогин И.М. К вопросу защиты пойменных земель от паводковых наводнений. Природообустройство. 2020. № 4. С. 77-83.

32. Слесарев М.Ю., Иванкова Т.В., Фесенко Л.Н. Состояние объектов мелиоративного строительства в бассейне малой реки Альма республики Крым. Экология урбанизированных территорий. 2022. № 1. С. 15-22.

33. Тихомирова Е.Г., Сёмин Е.Г. Обеспечение экологической безопасности в условиях большого города// Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2010. № 1. С. 82-87.

34. РД IDEF 0 - 2000. Методология функционального моделирования IDEF0. Руководящий документ. Научно-исследовательский Центр CALS - технологий «Прикладная Логистика». Москва: ИПК Издательство стандартов, 2000.75с.

35. Рекомендации по стандартизации Р 50.1.028-2001 "Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования" (приняты постановлением Госстандарта РФ от 2 июля 2001 г. N 256-ст).

36. Негребов А.И. Функциональная модель процесса реконструкции строительного объекта. // Строительные материалы, оборудование, технологии ХХ1 века. №7. 2001 г. С 29-31.

37. Негребов А.И., Слесарев М.Ю., Теличенко В.И. Экологические аспекты управления проектами реконструкции строительных объектов. // Материалы Городской научно-практической конференции 80-лет МГСУ-МИСИ "Современные технологии в строительстве. Образование, наука, практика" М. 2001 г. С 333-337.

38. Слесарев М.Ю., Негребов А.И. Прогнозирование уровня экологической безопасности при реконструкции зданий на территории города. // Строительные материалы, оборудование, технологии ХХ1 века. №3 С 30-31, №4 С 28-29. 2001 г.

39. Сафонов, Р. Л. Структурно-функциональный анализ как инструмент управления рисками: диссертация кандидата экономических наук: 08.00.05 Москва с. 164172. http://dlib.rsl.ru/rsl01002000000/rsl01002333000/rsl01002333888/rsl01002333888.pdf

40. Абрамов Н.Ф., Букреев Е.М., и др. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов. Утв. Минстрой РФ 2 ноября 1996 года, Согл. письмом Госкомсанэпид контроля РФ от 10 июня 1996 г. N 01-8/17-11. Москва, Россия: Министерство строительства РФ, 2 ноябрь 1996 г.

41. СП 320.1325800.2017 Полигоны для твердых коммунальных отходов. Проектирование, эксплуатация и рекультивация. Официальное издание М.: Стандартинформ, 2018

42. Щербина, Е. В. Научно-методологические основы геоэкологического проектирования полигонов твердых бытовых отходов: диссертация ... доктора технических наук: 25.00.36. - Москва, 2005. - 306 с.: ил.

43. Борис Титов. Институт экономики роста им. Столыпина П.А. https://stolypin.institute/wp-content/uploads/2019/10/sistemy-utilizatsii-othodov-raznyh-stran-25-09-2019.pdf (режим доступа от 06.12.2021)

44. Cutting the waste how to save money while improving our solid waste systems october 2018 https://ecofiscal.ca/wp-content/uploads/2018/10/Ecofiscal-Commission-Solid-Waste-Report-Cutting-the-Waste-October-16-2018.pdf (доступ 06.12.2021 г)

45. Волосухин В.А., Дрововозова Т.И., Фесенко Л.Н. Истоки становления гидрохимического института В сборнике: Технологии очистки воды "ТЕХНОВОД-2021". материалы XIII Международной научно-практической конференции. Новочеркасск, 2021. С. 13-19.

46. Гринпис России. Сколько мусора производит каждый житель России в год https://www.greenpeace.org/russia/Global/russia/report/toxics/recycle/RUSSIA-GARBAGE.pdf

47. Инфографика управления отходами с фактами и цифрами http://www.europarl.europa.eu/news/en/headlines/society/20180328STO00751/eu-waste-management-infographic-with-facts-and-figures (доступ 06.12.2021 г.)

48. Фесенко Л.Н., Щукин С.А., Черкесов А.Ю., Игнатенко С.И. Математическое моделирование процесса железо-каталитического окисления сероводорода кислородом воздуха в реакторе с мембранным разделителем с целью оптимизации технологических параметров. В сборнике: Технологии очистки воды "ТЕХНОВОД-2019". Материалы XII Международной научно-практической конференции. 2019. С. 177-181.

49. Свалки в США — Википедия https://en.wikipedia.org/wiki/Landfills in the United States (доступ 06.12.2021 г.)

50. Колумбия - ООН. Обзор Обращение с твёрдыми бытовыми отходами http://www.seas.columbia.edu/earth/wtert/sofos/Lauriane_Joannic_thesis.pdf (доступ 06.12.2021)

51. Обзор голландской политики обращения с отходами https://www.solidwastemag.com/blog/overview-of-dutch-waste-management-policy/ (доступ 06.12.2021)

52. Слесарев М.Ю. е [Электронный ресурс]: учебно-методическое пособие / М.Ю. Слесарев ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, кафедра строительства объектов тепловой и атомной энергетики. — Электрон. дан. и прогр. (5,2 Мб). — Москва: Издательство МИСИ - МГСУ, 2021. — Режим доступа: http://lib.mgsu.ru. — Загл. с титул. экрана. ISBN 978-5-7264-28 (сетевое) ISBN 978-5-726428 (локальное) 119 с.

53. Ведешин Л.А., Шаповалов ДА., Белорусцева Е.В. Космические информационные технологии для решения сельскохозяйственных задач// Экологические системы и приборы. 2011. № 9. cc. 3-10

54. Слесарев М.Ю. диссертация ... доктора технических наук: 03.00.16 Москва 2007 http://dlib.rsl.ru

55. Эндрю Мак Миллан. Резонанс экосистем. https://futuref.org/ecosystems_resonance_ru (режим доступа 12/01/2022)

56. Моисеев Н. Н. Численные методы в теории оптимальных систем. Части 1 и 2. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», 1971 г. 428 с.

57. Евтушенко Ю.Г. Методы решения экстремальных задач и их применение в системах оптимизации. Наука, 1982 г. 432 стр.

58. Бронов, С. А. Методы оптимизации в САПР: конспект лекций для спец. 230104.65 / С. А. Бронов. — Красноярск, 2011. — 126 с.

59. Alexander Nevzorov, Mikhail Slesarev and Alexey Korshunov. Cluster and correlation analyses of the chemical composition of groundwater nearby MSW landfills. E3S Web of Conferences 135, 01015 (2019) 1TESE-2019 https://doi.org/10.1051/e3sconf/201913501015

60. Тельминов И. В., Невзоров А. Л. Прогноз продолжительности выноса загрязняющих веществ с заболоченной территории//Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2015 Вып. 42(61) С.25-38.

61. G. González Garraza, G. Mataloni, R. Iturraspe, R. Lombardo, S. Camargo and M.V. Quiroga, The limnological character of bog pools in relation to meteorological and hydrological features//Mires and Peat, Volume 10 (2012), Article 07, 1-14, http://www.mires-and-peat.net/, ISSN 1819-754X

62. Ларионов Н. С., Боголицын К. Г., Кузнецова И. А. Комплексная оценка влияния свалки твёрдых бытовых отходов г. Архангельска на компоненты природной среды // Российский химический журнал. 2011 Т. 55 № 1 С. 93—100.

63. Bavor J., Waters M. Pollutant transformation performance and model development in African wetland systems: large catchment extrapolation // Wastewater Treatment, Plant Dynamics and Management in Constructed and Natural Wetlands. 2008 Pp. 319—327.

64. Bruland G. L., Richardson C. J. An assessment of the phosphorus retention capacity of wet-lands in the painter creek watershed, Minnesota, USA // Water, Air and Soil Pollution. 2006 Vol. 171 Pp. 169—184.

65. Leachate treatment in newiy built peat Filters: A Pilot-Scale Study / P. Kangsepp, M. Koiv, M. Kriipsalu, U. Mander // Wastewater Treatment, Plant Dynamics and Management in Constructed and Natural Wetlands. 2008 Pp. 89—98.

66. Winde F., Erasmus E. Peatlands as Filters for Polluted Mine Water? — A Case Study froman Uranium-Contaminated Karst System in South Africa. Part I: Hydrogeological

Setting and U Fluxes // Water. 2011 Vol. 3 № 1 Pp. 291—322. IBM SPSS Statistics http://thespss.ru/

67. Chertes K., Pystin V., Petrenko E. Three-dimensional digital modeling in the rehabilitation of hydrocarbon-contaminated geoenvironment as the basis for managing man-made systems In the collection: Proceedings - 2019 21st International Conference "Complex Systems: Control and Modeling Problems", CSCMP 2019. 2019. pp. 388-391

68. Chertes K., Tupitsyna O., Pystin V., Savelyev A., Martynenko E. Improvement of the system of inorganic waste recycling to man-made soils In the collection: MATEC Web of Conferences. 5th International Scientific Conference on Integration, Partnership and Innovation in Construction Science and Education, IPICSE 2016. 2016. С. 06003.

69. Лехов М.В. О выделении водоносного горизонта в толще морены водораздельного склона в окрестности свалки Саларьево// Материалы XV Общероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации», г. Москва, 26 - 29 ноября 2019 г. С. 415-423. https://www.elibrary.ru/download/elibrary 41891138 77290933.pdf

70. Заключение государственной экологической экспертизы г. Москвы от 17.06.2018 г., по анализу техдокументации по Рекультивации полигона ТПБО «Саларьево».

71. Лехов М.В. Гидрогеологические вопросы рекультивации стихийных мусорных свалок// Материалы докладов XIII Общероссийской научно-практической конференции и выставки «Перспективы развития инженерных изысканий в строительстве в Российской Федерации» МГУ им. М.В. Ломоносова, геологический факультет, г. Москва, С.433-436. https://www.elibrary.ru/download/elibrary 32741000 46964547.pdf

72. Теличенко В.И., Ройтман В.М., Слесарев М.Ю., Щербина Е.В., Основы комплексной безопасности строительства: монография / под общей редакцией В.И. Теличенко и В.М. Ройтмана, изд-во АСВ, Москва, 2011, 168 с.

73. Климова Л.А., Платонова О.А., Байков В.Н. "Рекультивация полигона ТПБО "Саларьево". Технический отчет по результатам инженерно-экологических изысканий для подготовки проектной документации/964-16-Д1891-ИЭИ АО "МосводоканалНИИпроект/2018 г. 320 с.

74. Теличенко, М.Ю. Слесарев, Т.В. Кузовкина, Анализ методологии оценки и ожидаемых показателей экологической безопасности атмосферного воздуха в Российской Федерации на 2010-2020 годы (ХХм семинар РСП, Теоретические основы гражданского строительства (25РСП) (TFoCE 2016) Procedia Engineering 153 (2016) 736 - 740

75. Теличенко В.И., Слесарев М.Ю., Кузовкина Т.В., Анализ ожидаемых показателей экологической безопасности атмосферного воздуха в г. Москве на 2010-2020

годы (семинар XXm RSP, Теоретические основы гражданского строительства (25RSP) (TFoCE 2016) Procedia Engineering 153 (2016) 731 - 735

76. Балакин В.В., Сидоренко В.Ф., Слесарев М.Ю., Антюфеев А.В. Формирование природоохранных объектов благоустройства в городских экологических системах (Вестник МГСУ • Ежемесячный журнал строительства и архитектуры • Том 14. Выпуск 8, 2019 С. 1004-1022)

77. Двинянина О.В. Разработка методики нормирования выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух применительно к объектам строительной индустрии (авт. диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет. Волгоград, 2012 г.)

78. Алтынбаев Р.Б., Гафуров А.С., Шайхутдинова А.А. Автоматизация системы экологического мониторинга промышленных агломераций с применением спутниковых технологий GPS/ГЛОНАСС. Экология и промышленность России. 2014;(12):17-19. (На рус. языке) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2014-12-17-19

79. Петров С. К., ПатрушеваТ. Н., Олейников А. Ю., Матвеев П. В. Меры по снижению негативного воздействия захоронения отходов на окружающую среду (Горный информационно-аналитический бюллетень, научно-технический журнал). - 2019. - № S7. -с. 471-483. -DOI 10.25018/0236-1493-2019-4-7-471-483.21.

80. Технический отчет по результатам инженерно-экологических изысканий для подготовки проектной документации Рекультивация полигона Саларьево (свидетельство АО «МосводоканалНИИпроект» №01-И-№1487-6 от 25.08.2015) 964-16-Д1891-ИЭИ. 2018

81. Technical report on the results of engineering and environmental surveys for the preparation of project documentation Reclamation of the Salarievo landfill (MosvodokanalNIIproekt JSC Certificate No.01-I-No. 1487-6 dated August 25, 2015) 964-16-D1891-IEI. 2018V.I.

82. СП 320.1325800.2017 Свод правил. Полигоны твердых бытовых отходов. Проектирование, эксплуатация и рекультивация. (Электронный текст документа подготовлен АО «Кодекс» и проверен: официальное издание М.: Стандартинформ, 2018)

83. SP 320.1325800.2017 Set of rules. Landfills for municipal solid waste. Design, operation and reclamation. (The electronic text of the document was prepared by JSC "Codex" and verified by: official publication M.: Standartinform, 2018)

84. Методика расчета количественных характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу с полигонов твердых бытовых и промышленных отходов (М., 2004.

НПП «Логус» и АО «НИИ Атмосфера» внедрены Приказом Минприроды России от 28.06.2021 № 22-р) Methodology for calculating quantitative characteristics of emissions of pollutants into the atmosphere from landfills of solid household and industrial waste (M., 2004. NPP "Logus" and JSC "Research Institute Atmosphere" were introduced by Order of the Ministry of Natural Resources of Russia dated 06/28/2021 No. 22-p)

85. Программный комплекс «Эколог» для расчета рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух (Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2020612125 от 18.02.2020.)

86. The Ecologist software package for calculating the dispersion of emissions of harmful (polluting) substances in the atmospheric air (Certificate of registration of the computer program RU 2020612125, 02/18/2020.)

87. Пугин К.Г. Научные основы минимизации негативных воздействий на геосферу при использовании отходов производства в строительстве //автореферат дис. ... доктора технических наук / Моск. гос. строит. ун-т. Москва, 2016

88. Волосухин В.А., Тищенко А.И. Планирование научного эксперимента. Учебник. / В.А. Волосухин, А.И. Тищенко. - 2-е изд. - Москва: РИОР: ИНФА-М,2022. -176 с. - DOI: https://doi/org/10/12737/11543

89. Barbulescu, Alina and Postolache, Florin. New approaches for modeling the regional pollution in Europe// August 2020 - Science of The Total Environment 753(8):14199 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.141993

90. Adam Leelossy, Ferenc Molnar Jr., Ferenc Izsak, Agnes Havasi, Istvan Lagzi, Robert Meszaros Dispersion modeling of air pollutants in the atmosphere: a review// Central European Journal of Geosciences • 6(3) • 2014 • 257-278 DOI: 10.2478/s13533-012-0188-6

91. Cimorelli A. J., Perry S. G., Venkatram A., Weil J.C., Paine R. J., Wilson R. B., Lee R. F., Peters W.D., Brode R. W., AERMOD: A dispersion model for industrial source applications. Part I: General model formulation and boundary layer characterization, J. Appl. Meteorol., 44(5), 2005, 682-693

92. Slesarev M. Modeling and formation of environmental safety management systems of construction technologies В сборнике: E3S Web of Conferences. Сер. "Ural Environmental Science Forum "Sustainable Development of Industrial Region", UESF 2021" 2021.

93. Todorova A., Syrakov D., Gadjhev G., Georgiev G., Ganev K.G., Prodanova M., Miloshev N., Spiridonov V., Bogachev A., Slavov K., Grid computing for atmospheric composition studies in Bulgaria, Earth Sci. Inf., 3, 2010, 259-282

94. Cheng W. C., Liu, C-H., Large-eddy simulation of flow and pollutant transports in and above two-dimensional idealized street canyons, Bound-Lay.Meteorol., 139, 2011, 411-437

95. Assessment of shallow groundwater contamination resulting from a municipal solid waste landfill - a case study in Lianyungang, China / G. Chen, Y. Sun, Z. Xu et al. // Water. - 2019.

- Vol. - 11, Р - 2496.

96. Migration of hazardous components of municipal landfill leachates into the environment / V. Popovych, J. Telak, O. Telak et al // Journal of Ecological Engineering. - 2020.

- Vol. 21. - No. 1. - P. 52-62.

97. Volatile organic compounds (VOCs) in solid waste landfill cover soil: Chemical and isotopic composition vs. degradation processes / A. Randazzo, M. Asensio-Ramos, G.V. Melian, et al. // Science of The Total Environment. - 2020. - Vol. 726. Р - 138326.

98. Milyutina N. Migration of heavy metal in the soil-plant system in the territory adjacent to the MSW landfill / N. Milyutina, N. Osmolovskaya, N. Politaeva // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2019. - Vol. 403.

99. X. Pan // Science of The Total Environment. - 2020. - Vol. 703 -Р -135468.

100. Recent advances in municipal landfill leachate: A review focusing on its characteristics, treatment, and toxicity assessment. / H. Luo, Y. Zeng, Y. Cheng, D. He, X. Pan // Science of The Total Environment. - 2020. - Vol. 703 -Р -135468.

101. Оценка риска здоровью населения от химического загрязнения атмосферного воздуха выбросами объекта «Рекультивация полигона ТПБО «Саларьево» по адресу: г. Москва, поселение Московский, вблизи д. Саларьево. Отчет. «Институт проектирования, экологии и гигиены» (ООО «ИПЭиГ») СП-б. 2019. 283 с.

102. Agents Classified by the IARC Monographs, Volumes 1-120. (http://monographs.iarc.fr/ENG/Classification/latest_classif.php)

103. Winneke G., Sucker K., Both R. // Environmental odour management: Internanational Conference. Cologne. 17-19 November, 2004. - P. 9-12.

104. Assessment of community response to odorous emissions. R&D Technical Report P4-095/TR. Environment agency. - 2002.

105. User's Guide for The Industrial Source Complex (ISC3) Dispersion Models. V.1,2. EPA-454/B-95-003a. U.S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY Office of Air Quality Planning and Standards Emissions, Monitoring, and Analysis Division Research Triangle Park, North Carolina 27711, September, 1995.

106. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I-IV групп; Справ.Изд./А.Л. Бандман, Г.А. Гудзовский, Л.С. Дубейковская и др.; Под ред. В.А. Филова и др.; Химия, 1988. -512 с.

107. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V-VIII групп; Справ. Изд./А.Л. Бандман, Н.В. Волкова, Т.Д. Грехова и др.; Под ред. В.А. Филова и др.; Химия, 1989. -592 с.

108. Вредные вещества в промышленности/Под ред. Н.В.Лазарева/т 1-1976.568 с.

109. Вредные вещества в промышленности /Под ред. Н.В.Лазарева/т 2-1976.594 с.

110. Вредные вещества в промышленности /Под ред. Н.В.Лазарева/т 3-1977.594 с.

111. Р 2.1.10.1920-04 «Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду»

112. Отчет «Оценка риска здоровью населения от химического загрязнения атмосферного воздуха выбросами объекта «Рекультивация полигона ТПБО «Саларьево» по адресу: г. Москва, поселение Московский, вблизи д. Саларьево» ООО" Институт проектирования, экологии и гигиены" 197022, г. Санкт-Петербург, пр. Медиков, д.9, лит. Б, пом. 17Н тел./факс [phone] http: www.atr-sz.ru

113. «Прогноз изменения гидрогеологических условий» АО «МосводоканалНИИпроетк», (Москва, 2017 г.)

114. Инструкция по инженерно-геологическим и геоэкологическим изысканиям в г. Москве 2004. Разработана ГУП НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, ГУП Мосгоргеотрест, Институт геоэкологии РАН, ЗАО «Центр практической геоэкологии», Раменский региональный экологический центр. УТВЕРЖДЕНА и введена в действие указанием Москомархитектуры от 11.03.04 № 5.

ПРИЛОЖЕНИЯ:

Приложение «А». Лабораторные исследования фильтрата, образующегося на полигоне ТПБО «Саларьево»

Показатели качества поверхностных вод по результатам экологического мониторинга (март 2017г) [80, 81]

Таблица 1

пдк Ручей безымянный (до поли- Ручей безымянный (после поли-

гона) гона}

Показатель

культ .-быт рыбхоз. Массовая Кратность Массовая Кратность

концентрация, мг/дм3 превышения ПДК концентрация, мг/дм3 превышения ПДК

Водородный показатель 6,58,5 6,5-8,5 7,60 7,50

(рн)

Взвешенные +0,25 к 51 41

вещества фону

Жесткость общая 7,0 — 7,70 — 7,90 —

Сухой остаток 1000 1000 797 <1 857 <1

БПКц 4,0 2,1 21,2 10,1 13,4 6,38

хпк 30 30 36,0 1,20 34,0 1,13

Аммоний-ион 1,5 0,5 0,70 1,40 0,65 1,30

Нитраты 45 40 28,5 <1 28,5 <1

Нитриты 3,3 0,08 <0,02 — <0,02 —

Сульфаты 500 100 18,0 <1 18,0 <1

Фосфат-ион 3,5 0,05 0,40 8,00 0,30 6,00

Хлориды 350 300 38,0 <1 19,0 <1

Нефтепродукты 0,3 0,05 0,17 3,40 0,11 2,20

Железо общее 0,3 0,1 0,54 5,40 0,60 6,00

Кадмий 0,00.1 0,005 <0,0002 — <0,0002 —

Кальций — 180 33,0 <1 30,0 <1

Кобальт од 0,01 <0,001 — <0,001 —

Калий — 50 5,10 <1 5,60 <1

Литий 0,03 0,08 0,006 <1 0,005 <1

Магний 50 40 12,8 <1 11,8 <1

Марганец 0,1 0,01 0,039 3,90 0,047 4,70

Медь 1,0 0,001 0,010 10,0 0,012 12,0

Мышьяк 0,01 0,05 <0,0001 — <0,0001 —

Натрий 200 120 26,1 <1 25,1 <1

Никель 0,02 0,01 <0,001 — <0,001 —

Ртуть 0,0005 0,00001 <0,00005 — <0,00005 —

Свинец 0,01 0,006 <0,0002 — <0,0002 —

Цианиды — 0,05 <0,002 — <0,002 —

Цинк 1,0 0,01 <0,0005 — <0,0005 —

Хром общий 0,05 0,02 <0,001 — <0,001 —

Результаты количественно-химического анализа фильтрата полигона ТБО

«Саларьево» [80, 81]

Таблица 2

№ п/п Показатель Единица измерения Массовая концентрация

1 Водородный показатель (рН) ад. рН 6,95 + 0,2

2 Взвешенные вещества мг/дм3 1038 ±104

3 Жесткость общая мг-экв/дм3 172 + 16

4 Сухой остаток мг/дм3 4270 + 384

ВПК5 шОз/дм3 3284 ±296

6 хпк мгО/дм3 3711 ±1307

7 Азот общий мг/дм3 333 ± 83

8 Аммоний-ион мг/дм3 310 ±65

9 Нитраты мг/дм3 10,5 ± 2,4

10 Нитриты мг/дм3 1,17 ± 0,09

11 Сульфаты мг/дм3 336 ±50

12 Фосфат-ион мг/дм3 7,85 ± 1,18

13 Фториды мг/дм3 6,95 ± 1,74

14 Хлориды мг/дм3 1120 ±101

15 Нефтепродукты мг/дм3 5,60 ±1,40

16 СПАВ анионные мг/дм3 1,06 ± 0,16

17 Формальдегид мг/дм3 0,570 ±0,103

18 Алюминий мг/дм3 2,69 ±0,54

19 Железо общее мг/дм3 20 Д ±4,0

20 Кадмий мг/дм3 0,0092 ±0,0028

21 Калий мг/дм3 337 ±34

22 Кальций мг/дм3 129 ±14

23 Магний мг/дм3 1203 ±132

24 Марганец мг/дм3 2,13 ± 0,42

25 Медь мг/дм3 0,128 ±0,026

26 Мышьяк мг/дм3 <0,0005

27 Натрий мг/дм3 912 ±91

28 Никель мг/дм3 0,215 ±0,043

29 Ртуть мг/дм3 <0,002

30 Свинец мг/дм3 0,0317 ±0,0095

31 Стронций мг/дм3 6,00 ±0,90

32 Цинк мг/дм3 0,155 ±0,031

33 Хром общий мг/дм3 0,023 ±0,007

Характеристика техногенного водоносного горизонта [80, 81]

Показатель ПДК [17,18] Скважина №9 Скважина №13

Массовая концентрация, мг/дм1 Кратность превышения ПДК Массовая концентрация, мг/дм3 Кратность превышения ПДК

Водородный показатель (РН) 6,5-8,5 7,56 6,25

Взвешенные вещества — 197 — 57,1 —

Жесткость общая 7,0 9,05 1,29 8,82 1,26

Сухой остаток 1000 1140 1,14 1739 1,74

ВПК5 2* 155 77,5 68 34,0

ХПК 15* 350 23,3 130 8,67

Азот общий — 41,2 — 9,85 —

Аммоний-ион 1,5 44,8 29,9 10,4 6,93

Нитраты 45 1,71 <1 1,22 <1

Нитриты 3,3 0,26 <1 0,2 <1

Сульфаты 500 219 <1 79,4 <1

Фосфат-ион 3,5 0,93 <1 0,34 <1

Фториды 1,5 0,92 <1 0,54 <1

Хлориды 350 223 <1 469 1,34

Нефтепродукты 0,3 1,8 6,0 <0,1 <1

СПАВ анионные 0,5 0,084 <1 <0,01 <1

Формальдегид 0,05 <0,01 <1 <0,01 <1

Алюминий 0,2 0,86 4,30 0,22 1,10

Железо общее 0,3 5,7 19,0 1,96 6,53

Кадмий 0,001 0,0028 2,80 0,0041 4,10

Кальций — 173 — 104 —

Магний 50 2,43 <1 43,3 <1

Марганец 0,1 1,21 12,1 8,95 89,5

Медь 1,0 0,089 <1 0,026 <1

Мышьяк 0,01 <0,0005 <1 <0,0005 <1

Никель 0,02 0,053 2,95 0,091 4,55

Ртуть 0,0005 <0,002 <1 <0,002 <1

Сшнец 0,01 0,0106 1,06 0,0028 <1

Стронций 7,0 1,94 <1 1,9а <1

Цинк 1,0 0,196 <1 0,117 <1

Хром общий 0,05 0,0095 <1 <0,005 <1

* - ПДК приведены по СанПиН 2.1.5.980-00 [20]

Физико-химическая характеристика техногенного водоносного горизонта [80, 81]

Таблица 4

Показатель пдк [17,18] Скважина №Б Скважина №1

Массовая концентрация, мг/дм1 Кратность превы ше-ння ПДК Массовая концентрация, мг/дм3 Кратность превышения ПДК

Водородный показатель (рн) 6,5-3,5 6,56 6,29

Взвешенные вещества — 143 — 225 —

Жесткость общая 7,0 9,21 1,32 21 3,00

Сухой остаток 1000 3260 3,26 3079 3,08

ВПИ5 2* 170 85,0 190 95,0

ХПК 15* 405 27,0 470 31,3

Азот общий — 57,2 — 17,1 —

Аммоний-ион 1,5 67,4 44,9 18,6 12,4

Нитраты 45 2,46 <1 3,08 <1

Нитриты 3,3 0,2 <1 0,19 <1

Сульфаты 500 127 <1 184 <1

Фосфат-ион 3,5 0,42 <1 0,48 <1

Фториды 1,5 1Д4 <1 1,68 1,12

Хлориды 350 985 2,81 588 1,68

Нефтепродукты 0,3 1,6 5,33 4,3 14,3

СПАВ анионные 0,5 0,135 <1 0,053 <1

Формальдегид 0,05 <0,01 <1 <0,01 <1

Алюминий 0,2 0,47 2J5 0,7 3,50

Железо общее 0,3 15,7 52,3 45,3 151

Кадмий 0,001 0,0017 1,70 0,003 3,00

Кальций — 241 — 2Й4 —

Магний 50 333 6,66 82,6 1,65

Марганец 0,1 9,14 91,4 15,2 152

Медь 1,0 0,135 <1 0,031 <1

Мышьяк 0,01 <0,0005 <1 <0,0005 <1

Никель 0,02 0,396 19,8 0,067 3,35

Ртуть 0,0005 <0,002 <1 <0,002 <1

Свинец 0,01 0,0035 <1 <0,002 <1

Стронций 7,0 2,85 <1 1,32 <1

Цинк 1,0 0,756 <1 0,083 <1

Хром общий 0,05 0,0056 <1 0,0056 <1

* - ПДК приведены по СанПиН 2.1.5.9S0-00 [20]

Характеристика надморенного и межморенного водоносного горизонта [80, 81]

Показатель ПДК [17,18] Надлторенный водоносный горизонт Межмореннын водоносный горизонт

скважина №4 снватина №10 скважина №14

Массовая концентрация, мг/дмэ Кратность превышения ПДК Массовая концентрация, иг/ДМ"* Кратность превышения ПДК Массовая концентрация, мг/дм3 Кратность превышения ПДК

Водородный показатель (РН) 6,5-0,5 6,37 — 6,77 — 6,13 —

Взвешенные вещесгна — 929 — 2205 — 116В —

Местность общая 7,0 14 2,00 12 1,71 21,2 3,03

Сухой остаток 1000 4022 4,02 2356 2,36 2796 2,30

БПК; 2* 95,1 47,6 62 31,0 43,1 24,1

ХПК 15* 216 14,4 140 9,33 119 7,93

Дзот общий — 115,8 — 14,4 — 3,33 —

Аммоний-ион 1,5 135 90,0 17,3 11,5 9,33 6,55

Нитраты 45 2,74 <1 3,02 <1 2,39 ■'1

Нитриты 3,3 0,231 <1 0,203 <1 0,125 <1

Сульфаты 500 227 <1 270 <1 341

Фосфат-ион 3,5 1,35 <1 1,57 <1 0,74

Фпюриды 1,5 2,74 1,33 1,32 <1 0,61

Хлориды 350 1049 3,00 766 2,19 409 1,17

Нефтепродукты 0,3 1,1 3,67 1,7 5,67 0,5 1,67

СПАВ анионные 0,209 <1 0,054 <1 <0,01

Формальдегид 0,05 0,012 <1 0,025 <1 <0,01

Алюминий 0,2 0,26 1,30 0,47 2,35 0,07 ;1

Железо общее 0,3 МЛ 47г3 8,26 27,5 1,59 5,30

Кадмий 0,001 0,0025 2,50 0,0019 1,90 0,0023 2,30

Кальцин — 152 — 184 — 231 —

Магний 50 77,7 1,55 34 <1 37,4 1,75

Марганец 0,1 6,74 67,4 14,4 144 4,53 45,3

Медь 1,0 0,04 <1 0,049 <1 0,041 <1

Мышьяк 0,01 <0,0005 <1 <0,0005 <1 ■30,0005

Никель 0,02 0,133 6,65 0,0051 <1 0,066 3,30

Ртуть 0,0005 <0,002 <1 <0,002 <1 <0,002 <1

Свинец 0,01 <0,002 <1 <0,002 <1 <0,002

Стронций 7,0 3,05 <1 4,33 <1 1,03

Цннк 1,0 0,121 <1 0,12 <1 0,904 ;1

Хром общНН 0,05 0,006 <1 <0,005 <1 <0,005 ■;1

Показатели качества воды ручья без названия [80, 81]

Показатель т Массовая Кратность

[21] концентрация, мг/дм5 превышения ПДК

Водородный показатель (рН) 6,5-8,5 7,48 —

Нитраты 40 4,68 <1

Нитриты 0,08 0,264

Нефтепродукты 0,05 191 38,2

Бенз(а)пирен 0,00001 0,000016 1,6

Фенол 0,001 0,0006 <1

Железо общее 0,1 0,54 5,40

Кадмий 0,005 <0,00001 —

Кобальт 0,01 0,0020 <1

Марганец 0,01 0,29 29

Медь 0,001 0,0025 2,5

Мышьяк 0,05 0,0061 <1

Никель 0,01 < 0,0002 —

Ртуть 0,00001 <0,00001 —

Свинец 0,006 < 0,0002 —

Цинк 0,01 0,0041 <1

Приложение «Б». Геологическое, гидрогеологическое строение исследуемой территории полигона ТПБО

Геологическое, а также гидрогеологическое строение исследуемой территории приведено на основании архивных материалов, а также результатов инженерно-геологических изысканий, выполненных АО

«МосводоканалНИИпроект».

Рис. 1. Схема расположения исследуемого участка, красный контур -граница моделируемой области [80], [81]

•6000 -5800 -5600 -5400 -5200 -5000 -4800 -4600 -4400 -4200 -4000 -3800 -3600 -3400 -3200 -3000 -2800 -2600

Рис. 2. Карта рельефа исследуемого участка [80], [81]

Рис. 3. Геологическая карта четвертичных отложений (выкопировка из геологической карты четвертичных отложений N-37-11, 1:200 000) [80], [81]

Рис. 4. Геологическая карта дочетвертичных отложений (выкопировка из геологической карты дочетвертичных отложений N-37-11, 1:200 000) [80], [81]

Рис. 5. Схема залегания подошвы техногенных образований в границах исследуемой области [80], [81]

Рис. 6. Схема залегания подошвы слабопроницаемых четвертичных образований (подошва модельного слоя 2) [80], [81]

Рис. 7. Схема залегания подошвы меловых песчаных отложений [80], [81]

Рис. 8. Схема залегания уровней надморенного водоносного горизонта (модельный слой 1) [80], [81]

Рис. 9. Схема залегания уровней надъюрского водоносного горизонта (модельный слой 3) [80], [81]

Номер диапаз она Нижняя граница м Верхняя граница м Площадь 20 кв. м

1 18700 19700 131354.68

2 19700 20700 99586.79

3 20700 21700 56094.80

4 21700 22700 107569.13

5 22700 237 00 65686.70

6 23700 24700 8214 1.63

7 24700 257 00 73577.88

8 257 00 267 00 57840.00

Рис. 10. Объемный вид полигона ТПБО «Саларьево» [80], [81]

-4600

-4900

5100-

5700

-6100

-6400

-6600-

-6700

-6900

Условные обозначения

контур полигона ТБС ■ скважины 2015 г. А архивные скважины

-7100

-7400-

-6000

-4600

-4200

-3000

-2800

Рис. 11. Карта фактического материала [80], [81]

Рис. 12. Сеточный шаблон конечно-разностной аппроксимации природно-техногенной геофильтрационной системы [113]

Рис. 13. Объемный вид модели [113]

Рис. 14. Модельные коэффициенты фильтрации слоя 1 [113].

Кф = 3,2 м/сут

Рис. 15. Модельные коэффициенты фильтрации слоя 3 [113].

Рис. 16. Результаты решения обратной задачи в модельном слое 1 [113]

Рис. 17. Результаты решения обратной задачи в модельном слое 3 [113]

Приложение «В». Оценка риска населения от загрязнения атмосферного

воздуха полигоном ТПБО «Саларьево»

Координаты расчетных точек [101], [111], [112]

№ Координаты Расположение расчетной точки X Y точки

1 - 3994 -5604 На границе СЗЗ

2 - 3876 -5221 На границе СЗЗ

3 - 3444 -5303 На границе СЗЗ

4 - 3259 -5776 На границе СЗЗ

5 - 3609 -6382 На границе СЗЗ

6 - 4134 -6882 На границе СЗЗ

7 - 4643 -6874 На границе СЗЗ

8 - 5088 -6716 На границе СЗЗ

9 - 5342 -6507 На границе СЗЗ

10 - 5043 -6098 На границе СЗЗ

11 - 4710 -5641 На границе СЗЗ

12 - 4090 -5566 Зона жилой застройки г. Москвы

13 - 4058 -5349 Зона жилой застройки г. Москвы

14 - 4366 -5265 Зона жилой застройки г. Москвы

15 - 4665 -5244 Зона жилой застройки г. Москвы

16 - 4295 -4929 Зона жилой застройки г. Москвы

17 - 4027 -4975 Зона жилой застройки г. Москвы

18 - 836 -4716 Зона жилой застройки г. Москвы

19 - 3484 -4571 Зона жилой застройки г. Москвы

20 - 680 -4214 Зона жилой застройки г. Москвы

21 - 3453 -3955 Зона жилой застройки г. Москвы

22 - 3212 -4601 Зона жилой застройки г. Москвы

23 - 2904 -4560 Зона жилой застройки г. Москвы

24 - 2620 -4521 Зона жилой застройки г. Москвы