Полигон тбо, как источник метана

Оценки показывают, что свалки являются источником парниковых газов. В мире образуется ежегодно 400–500 млн т ТБО. Допустим, что 25–30% органического вещества окисляется аэробами. Остальная часть перерабатывается анаэробами в течение 15–20 лет, т.е. в пересчете на массу ежегодно разлагается 4,4–6 млрд т отходов, каждая тонна которых выделяет 5–10 м³ биогаза в год. Если принять, что доля метана в биогазе около 50%, то его поступление со свалок может достигать 10-20 млрд м³/год или около 8-20 Тг/год.

Сравнительный анализ источников метана (табл. 24) показывает, что вклад полигонов ТБО соизмерим с потерями при добыче природного газа, которые оценивают в 7-21 Тг/год. Поскольку поступление газа с полигонов ТБО растет на 3–6% ежегодно, экологические риски, связанные с биогазом необходимо учитывать. Непосредственная опасность представляют возгоранием метана и других горючих фракций, а также взрывы при концентрации метана в воздухе 5‑15%.

6.3.3. Техногенное изменение литосферы в городах (на примере Москвы)

Влияние города на литосферу носит сложный характер и определяется особенностями геологической обстановки, историей развития города, особенностями застройки и многими другими факторами. Ниже рассмотрены особенности техногенного изменения литосфере в крупнейшем городе России – Москве. Здесь вмешательство человека разнообразно, последствия воздействия выражены, а геологическая обстановка отличается сложностью [42].

Геологическая среда территории Москвы

Город расположен на Восточно-Европейской платформе. Ее фундамент залегает на глубине около 2 км, сложен гнейсами, гранитами и железистыми кварцитами. На протяжении геологической истории на территории наблюдались неоднократные наступления моря, которые привели к формированию толщи осадочных пород мощностью до 2600 м.

Наиболее древние породы, которые находятся в зоне инженерной деятельности, относятся к каменноугольному периоду и представлены морскими отложениями (известняки, доломиты). Затем наступило время континентального развития и размыва верхней части толщи карбонатов. В юрское время море возвращается, и накапливаются глинистые и песчано-глинистые отложения мощностью 60-70 м. Последние 60 млн лет представляют континентальный этап развития. В песках и глинах юрского и мелового периодов образуются речные долин глубиной 40-120 м и шириной 10-15 км. На значительных площадях вдоль рек Москва и Яуза песчано-глинистые отложения размыты полностью.

Особенности гидрогеологической обстановки. Водоносные комплексы и горизонты приурочены к двум ярусам: мезозойско-кайнозойскому и каменноугольному.

Песчано-глинистые и глинистые отложения мезозоя и кайнозоя отличаются фильтрационной неоднородностью в плане и разрезе. Условия их питания в значительной мере определяют техногенные факторы.

Каменноугольный комплекс образует московский артезианский бассейн с большими запасами воды. В местах размыва песчано-глинистых пород образуются «гидрогеологические окна», через которые молодые водоносные горизонты сообщаются с артезианскими водами, кроме того, возможна разгрузка основного водоносного горизонта. Артезианские воды активно используются, что привело к образованию депрессионной воронки, диаметр которой достигают несколько десятков километров. Следствием является, с одной стороны, активизация карстово-суффозионных процессов, с другой, химическое и физическое загрязнение артезианских вод.

Рис. 38. Схематический геологический разрез территории Москвы

Особенности инженерно-геологических процессов таковы.

Эрозия ослаблена нивелированием рельефа, застройкой и увеличением площади покрытий. Плоскостная эрозия может проявляться при нарушении почвенного покрова или при создании насыпей.

Механическая суффозия проявляется в неоднородных по гранулометрическому составу грунтах при вскрытии водоносных горизонтов выемками, при откачках вод и дренировании подземных вод депрессионными воронками.

Оползневые процессы развиты на склонах рек и по бортам оврагов. Естественными причинами являются наличие в разрез пластичных глин и водоносных горизонтов. Техногенные причины разнообразны. Это подрезка склонов, увлажнение пород за счет утечек, увеличение нагрузки на склоны, динамические нагрузки (транспорт, вибрация), дноуглубительные работы.

Карстово-суффозионные процессы активизировались. Это вызвано интенсивным использованием артезианских вод, утечками из подземных коммуникаций, повышением агрессивности подземных вод, откачками вод при строительстве.

Морозное пучение глинистых и мелко-песчанистых грунтов усилилось в связи с повышением уровня грунтовых вод.

Оседание грунтов. Природный фактор здесь существенной роли не играет. Скорость вертикальных движений земной коры не превышает 2 мм в год. Основные причины просадок – статические и динамические нагрузки (здания, транспорт, строительством подземных сооружений, образованием депрессионных воронок). Вдоль линии метрополитена оседания достигают 50‑80 см при ширине от 40 до 400 м), вдоль улиц с интенсивным движением – более 25 мм.

Экогеологическая оценка территории города приведена на карте-схеме рис. 37.

Рис. 39. Экологическая оценка экзогенных геологических процессов