Моделирование влияния объектов размещения отходов на воздушную среду (на примере полигонов ТКО Воронежской области)

Цель. Исследование возможности применения моделирования процессов воздействия системы «полигон ТКО – окружающая среда» на воздушную среду для оценки и разработки решений по минимизации такого воздействия.
Процедура и методы. В работе использованы системный подход к моделированию процессов взаимодействия объектов размещения отходов с окружающей средой, расчёт и моделирование газо-эмиссионных процессов на основе: значений удельного выхода биогаза за период его активной стабилизированной генерации при метановом брожении и периода полного сбраживания органической части отходов с учётом температурных условий района расположения объекта; ежегодных данных о количестве накопленных отходов на объектах; значений скорости и направления ветра, степени вертикальной устойчивости атмосферы согласно средним многолетним данным наблюдений ближайших к объектам метеостанций.
Результаты. Метод моделирования позволил проанализировать объёмы и динамику газо-эмиссионных процессов разновозрастных объектов размещения твёрдых коммунальных отходов, оценить и спрогнозировать их экологическое влияние.
Теоретическая и/или практическая значимость. Метод моделирования газо-эмиссионных процессов в системе «полигон ТКО – окружающая среда» рекомендуется для оптимизации эко-безопасного управления системой на всех этапах её жизненного цикла, а также в случае горения отходов.

1. Анализ основных тенденций развития системы обращения с отходами в России: проблемы и перспективы / Ю. М. Жукова, С. Н. Никулина, О. В. Яковлева, Е. А. Чериканова // Экология и промышленность России. 2020. № 24. С. 66–71.

2. Арманд А. Д. Информационные модели природных комплексов. М.: Наука, 1975. 125 с.

3. Ашихмина Т. В. Геоэкологический анализ состояния окружающей среды и природоохранные рекомендации в районе расположения полигонов ТБО Воронежской области: дис. … канд. геогр. наук. М., 2014. 136 с.

4. Ашихмина Т. В., Каверина Н. В., Куприенко П. С. Анализ негативных экологических последствий эксплуатации полигона твёрдых коммунальных отходов г. Воронежа на разных этапах его жизненного цикла // Региональные геосистемы. 2020. Т. 44. № 3. С. 343–358.

5. Батракова Г. М., Бояршинов М. Г., Горемыкин В. Д. Моделирование переноса и рассеивания в атмосферном воздухе метана, эмитированного с территории захоронения твёрдых бытовых отходов // Вестник Воронежского университета. Геология. 2005. № 1. С. 256–262.

6. Вайсман Я. И., Вайсман О. Я., Максимова С. В. Управление метаногенезом на полигонах твёрдых бытовых отходов. Пермь, книжный мир, 2003. 231 с.

7. Еланцева Е. Н., Середа Т. Г., Костарев С. Н. Моделирование процессов управления качеством окружающей среды в зоне воздействия полигонов захоронения отходов // Современные наукоемкие технологии. 2018. № 6. С. 69–76.

8. Итышев И. К., Потапова С. О. О проблемах пожарной безопасности твёрдых бытовых отходов и мест их хранения // Пожарная безопасность: проблемы и перспективы. 2018. Т. 1. С. 292–300.

9. Медведков А. А., Полищук М. И., Никитин Б. В. Размещение новых производств по переработке отходов в регионе // Твёрдые бытовые отходы. 2020. № 12. С. 52–56.

10. Методика расчёта количественных характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от полигонов твёрдых бытовых и промышленных отходов / Н. Ф. Абрамов, Э. С. Санников, Н. В. Русаков, М. Б. Миляев, Р. Г. Халевин, А. В. Лифанов, Н. С. Буренин и др. М., 2004. 21 с.

11. Мочалова Л. А., Гриненко Д. А., Юрак В. В. Система обращения с твёрдыми коммунальными отходами: зарубежный и отечественный опыт // Известия Уральского государственного горного университета. 2017. № 3. С. 97–101.

12. Обратное моделирование как метод измерения эмиссии метана из полигонов ТБО: сравнение различных подходов / А. Ф. Сабреков, И. Е. Терентьева, М. В. Глаголев, О. Р. Коцюрбенко // Математическое моделирование в экологии: мат-лы конф. / под ред. П. Я. Рабарника, Д. О. Логофета. Пущино, 2017. С. 187–188.

13. Оптимизация системы ресурсосберегающего обращения со строительными отходами в Воронежской области как фактор снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду / Т. В. Ашихмина, С. Н. Золотухин, П. С. Куприенко, В. А. Помогалов // Наука, технологии, общество: экологический инжиниринг в интересах устойчивого развития территорий: сб. науч. трудов. Вып. 6. Красноярск, 2022. С. 694–703.

14. Храмцов Б. А., Болотских Т. Г., Юрьев А. М. Прогнозирование чрезвычайных ситуаций природного характера. Белгород, 2006. 25 с.

15. Ashikhmina T. V. A systematic approach to modeling complex processes of interaction between waste disposal facilities and the environment in the ecological safety of antropogenic geoecological systems managemen // Учёные записки Крымского федерального университета имени В. И. Вернадского. География. Геология. 2021. Т. 7. № 2. С. 291–306.

16. Dregulo A. M., Bobylev N. G. Integrated Assessment of Groundwater Pollution from the Landfill of Sewage Sludge // Journal of Ecological Engineering Volume. 2021. № 22. Iss. 1. Р. 68–75.

17. Matei I. V., Ungureanu L. Survey on integrated modelling applied in environmental engineering and management // Environmental engineering and management journal. 2014. № 13. Р. 1027–1038.

18. Ping Tang, Youcai Zhao, Dan Liu. A laboratory study on stabilization criteria of semi-aerobic landfill // Waste Management & Research. 2009. № 26. Р. 566–572.

19. Spatio-dynamic Modelling of Environmental Safety of the Russian Federation Regions / V. Glinskiy, L. Serga, M. Khvan, K. Zaykov // Procedia Manufacturing. 2017. № 8. Р. 315–322.

20. Strizhenok A. V., Ivanov A. V. Monitoring of Air Pollution in the Area Affected by the Storage of Primary Oil Refining Waste // Journal of Ecological Engineering. 2021. Vol. 22. Iss. 1. Р. 60–67.

21. The role of aerobic activity on refuse temperature rise: II. Experimental and numerical modelling / S. Lanini, D. Houi, O. A. Juбrez, X. Lefebvre // Waste Management & Research. 2001. № 19. Р. 58–69.