Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Полигон по захоронению твердых бытовых отходов как модель по изучению многосредового и комплексного воздействия на окружающую среду и здоровье населения

Актуальность проблемы. В настоящее время проблема образования, обезвреживания и утилизации твердых бытовых отходов или так называемого мусора становится все более актуальной. С ростом нашего благосостояния неизменно растет количество мусора. Современный крупный город производит ежегодно миллионы тонн твердых бытовых и промышленных отходов. В последнее десятилетие в связи с экспоненциальным ростом количества отходов актуальность проблемы по их сбору и утилизации особенно возросла.

Известные технологии утилизации отходов методом их сжигания или компостирования, сортировки и повторного использования, пиролиза или вермитикулирования имеют ряд крупных недостатков и ограничений, одним из которых является экономический аспект.

К сожалению общество еще не так богато, чтобы промышленным способом обеззараживать весь произведенный им мусор. Поэтому около 80 % всего образующегося в мире мусора утилизируется путем его захоронения с использованием почвенных методов.

Однако, утилизация отходов на полигоне ТБО предполагает их разложение и образование не менее опасных отходов, таких как биогаз и фильтрат, которые в последствие также надо подвергать очистке. Отходы, попадая на полигон ТБО, трансформируются в пространстве и во времени. При этом происходят физико-химические и биологические процессы, в результате которых образуются жидкая и газообразная фазы, содержащие высокие концентрации загрязняющих веществ, а попадание этих продуктов в окружающую природную среду может привести к весьма нежелательным последствиям.

Территории захоронения твердых бытовых отходов по потенциально возможному воздействию на окружающую среду и население относятся к объектам повышенной санитарной опасности. Полигон ТБО аккумулирует большое количество отходов, содержащих кроме соединений инертных в биологическом отношении, санитарно и токсически опасные вещества, которые выступают в роли катализаторов или ингибиторов биохимических процессов деструкции отходов.

Необходимость проведения научных исследований по вопросам влияния полигонов ТБО и ПО на окружающую среду и здоровье населения является очевидной. В источниках научно-медицинской литературы недостаточно освещены темы, касающиеся многофакторного и комплексного влияния полигонов ТБО и ПО на окружающую среду и заболеваемость населения.

Цель работы и задачи исследования.

Целью планируемого исследования является изучение влияния полигона ТБО и ПО на окружающую среду — атмосферный воздух, воду водоносных горизонтов и источников питьевого водоснабжения, водные объекты, почву и здоровье населения до и после эколого-гигиенических мероприятий, проводимых на полигоне ТБ и ПО «Дмитровский». Для достижения поставленных целей были определены следующие задачи:

1. Изучение санитарно-экологического состояния полигона ТБО и ПО «Дмитровский» как источника загрязнения атмосферного воздуха, питьевой воды, воды поверхностных водоемов, почвы.

2. Изучение заболеваемости сельского населения, проживающего в зоне влияния полигона.

3. Применение в исследованиях методологических подходов комплексной гигиенической оценки факторов окружающей среды.

4. Выявление закономерности влияния техногенных загрязнений воды, почвы, атмосферного воздуха на заболеваемость населения, до и после проведения природоохранных мероприятий.

Научная новизна:

- впервые установлены источники и факторы загрязнения среды обитания населения в районе размещения полигона по утилизации твердых бытовых и

- впервые изучена заболеваемость сельского населения, проживающего в зоне влияния полигона;

- впервые будут изучены количественные и качественные связи между загрязнением окружающей среды и заболеваемостью населения, проживающего в районе размещения полигона ТБО и ПО «Дмитровский»; впервые применяется методологический подход комплексной гигиенической оценки загрязнения факторов окружающей среды от техногенной деятельности на полигоне;

- впервые будет дана гигиеническая оценка эффективности эколого-гигиенических мероприятий, проводимых на полигоне ТБО и ПО «Дмитровский».

Практическая значимость работы.

Практическая значимость работы определяется тем, что результаты проводимых исследований явились исходным материалом для проектирования современного полигона ТБ и ПО с комплексом природоохранных сооружений. Результатами исследований подтверждается эффективность гигиенических мероприятий.

Установлено, что полигон ТБ и ПО негативно влияет на окружающую среду, о чем свидетельствует загрязнение подземных водоносных горизонтов, источников питьевого водоснабжения, водных объектов, почвы, атмосферного воздуха в районе размещения полигона неорганическими химическими веществами - металлами.

Установлено, что крупный полигон ТБ и ПО, размещенный в карьерах, без природоохранных мероприятий является источником загрязнения подземных водоносных горизонтов, водных объектов, почвы, атмосферного воздуха, питьевой воды.

Установлено, что минимизация опасного воздействия полигона на подземные воды и водные объекты достигается профилактическими гигиеническими мероприятиями и рекультивацией отработанных площадей.

Установлена необходимость ведения гигиенического и экологического мониторинга.

Полученные данные математико-статистического анализа направленности связей между заболеваемостью населения и многосредовым и комплексным воздействем полигона на среду обитания способствуют совершенствованию подходов к выявлению причинно-следственных связей в системе «окружающая среда - здоровье населения».

Публикации.

По результатам исследований, которые легли в основу настоящей работы, опубликовано 3 работы, из них 2 статьи в центральных научных журналах, 1 - в сборнике научных работ.

Апробация работы.

Основные положения работы были доложены на научно-практической конференции специалистов Госсанэпиднадзора Московской области.

Диссертация апробирована на межкафедральной конференции медико-профилактического факультета ММА им. И.М. Сеченова.

Основные положения, выносимые на защиту:

- комплексный подход к гигиенической оценке воздействия полигона ТБО и ПО на окружающую среду;

- выявление приоритетных загрязнителей атмосферного воздуха, воды водоносных горизонтов, поверхностных водоемов, почвы, поступающих во внешнюю среду от полигона ТБО и ПО;

- обоснование возможного многофакторного и комплексного воздействия полигона ТБО и ПО «Дмитровский» на заболеваемость населения, проживающего в районе размещения полигона;

- оценка эффективности эколого-гигиенических мероприятий, проводимых на полигоне.

ВЫВОДЫ.

1. Современное состояние индустрии обращения и утилизации отходов производства и потребления требует развития по пути внедрения новых совершенных технологий вторичного использования и утилизации отходов, с наименьшим ущербом воздействия на эколого-гигиенические свойства окружающей среды.

2. Гигиенические исследования неблагоприятного влияния полигона ТБ и ПО на окружающую среду показали зависимость этого процесса от гидрогеологических условий и геолого-ландшафтных характеристик территории размещения полигона.

3. Полигон ТБ и ПО «Дмитровский» классифицирован по степени опасности влияния на окружающую природную среду, как наиболее опасный в гигиеническом и гидрогеологическом отношении. Степень загрязнения окружающей среды от полигона «Дмитровский» определяется объемом отходов и образовавшегося в их толще фильтрата, близкого залегания грунтовых вод, наличием в основании полигона водопроницаемых пород.

4. Гигиеническими исследованиями установлено негативное влияние полигона на среду обитания сельского населения: на водоносные горизонты, обеспечивающие хозяйственно-питьевое водоснабжение, воду водных объектов, используемых в хозяйственно-бытовых целях, почву, атмосферный воздух.

5. Ведущее место в комплексе вредностей, формируемых полигоном, занимают неорганические химические вещества - металлы, в том числе 1-ого и 2-ого классов опасности по гигиенической классификации. Приоритетными металлами, которые определялись в воде водоносных горизонтов и поверхностных водоемах в количествах превышающих ПДК в 1,1 - 1118 раза, являются - алюминий, барий, бериллий, кадмий, марганец, железо, свинец, титан. Для почвы основными загрязнителями от полигона определены - свинец, марганец, цинк, никель, медь, содержание которых превышало ПДК в 1,1 - 187 раза

6. Значительно более высокие показатели загрязнения металлами воды водоносных горизонтов и поверхностных водоемов установлены на 1-ом этапе эксплуатации полигона, до проведения эколого-гигиенических мероприятий. Загрязнение металлами почвы подтвердило закономерности накопления паллютантов в почвенной среде, что объясняется слабыми процессами самоочищения и коммулирующими свойствами почвы.

7. Атмосферный воздух испытывает наибольшую нагрузку от выбросов биогаза, выявлена тенденция нарастания выбросов и превышение ПДВ метана, оксида углерода, сероводорода, аммиака в 1,14-1,37 раза.

8. Полигон ТБ и ПО формирует многосредовое и комплексное загрязнение окружающей природной среды и оказывает влияние на здоровье населения. Анализ заболеваемости сельского населения показывает закономерности динамики общей и групповой заболеваемости для контингента населения, проживающего в зоне влияния полигона. Наиболее высокие уровни заболеваемости населения отмечены со стороны органов дыхания, сердечнососудистой системы, нервной и мочеполовой систем, а также новообразованиями.

9. Установлена математико-статистическая зависимость между количественным и качественным загрязнением окружающей среды от полигона и заболеваемостью населения по следующим нозологическим формам:

- в период 1990-1994 г. - новообразованиям (КрК=0,3-1), болезням органов дыхания (КрК=0,3-0,6), сердечно-сосудистой системы (КрК=0,1-0,7), костно-мышечной системы (КрК=0,1-0,7), мочеполовой системы (КрК=0,1-0,4), нервной системы (КрК=0,1);

- в период наблюдения 1997-2001 г. - новообразованиями (КрК=0,9), болезнями органов дыхания (КрК=0,6-0,7), сердечно-сосудистой системы (КрК=0,5), органов пищеварения (КрК=0,6), костно-мышечной системы (КрК=0,1-0,9), мочеполовой системы (КрК=0,2-0,6).

10. Результаты практических и углубленных научных исследований позволили рекомендовать комплекс гигиенических мероприятий по защите источников питьевого водоснабжения, поверхностных водоемов, почвы, атмосферного воздуха. Результаты исследовательской работы показали эффективность проводимых гигиенических и экологических мероприятий на полигоне ТБ и ПО «Дмитровский».

Практические гигиенические рекомендации.

Главам районов и городов, руководителям коммунальных служб, руководителям проектных организаций:

1. Организацию крупных полигонов ТБ и ПО необходимо сопровождать устройством защитных гигиенических, экологических, инженерных сооружений, в том числе - поэтапной рекультивацией.

2. С гигиенических позиций нецелесообразно размещать полигоны и свалки ТБ и ПО в выработанных карьерах, оврагах, балках.

3. С целью охраны атмосферного воздуха рекомендуется внедрение установок по сбору и утилизации биогаза и (или) его вторичного использования.

4. Размеры санитарно-защитных зон полигонов ТБ и ПО рекомендуется устанавливать в процессе проведения санитарно-гигиенических экспертиз с учетом прогнозных оценок воздействия отходов на подземные воды, водные объекты, почву, воздух.

5. В связи с неблагоприятным с гигиенических позиций влиянием мест складирования ТБ и ПО на грунтовые воды и нижерасположенные водоносные горизонты, рекомендуется обеспечивать население, проживающее в зонах их влияния, источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения из глубоких, надежно защищенных водоносных горизонтов.

6. Для уменьшения объема фильтрата рекомендуется снижение процентного содержания пищевых отходов в структуре ТБО, поступающих на полигоны;

- для снижения содержания металлов в фильтрате, рекомендуется ограничивать поступление на полигон ТБО не более 10 % промышленных отходов 4 класса опасности по гигиенической классификации.

Руководителям научно-исследовательских учреждений гигиенического профиля:

7. Рекомендуется разработать классификацию твердых бытовых отходов с указанием класса опасности и доступных на практике лабораторно-инструментальных методов определения токсичности (опасности) отходов.

Руководителям учреждений здравоохранения, центров государственного санитарно-эпидемиологического надзора:

8. Рекомендуется проводить санитарно-просветительную работу с населением, проживающим в зонах влияния полигонов ТБ и ПО, о необходимости безопасного использования факторов окружающей среды.

Внедрение основных результатов исследований в практику.

1. Решение Исполкома Дмитровского городского Совета депутатов «О приостановке эксплуатации полигона ТБО «Икша». № 421 от15.07.1991 г.

2. Постановление Главы Администрации Дмитровского района «О предоставлении и утверждении границ земельного участка ГП «Экотехпром» под полигон твердых бытовых отходов и санитарно-защитную зону в районе д. Дьяково Целеевского сельского округа» № 1866 от 27.10.1995 г.

3. Санитарно- гигиеническая экспертиза материалов ТЭО по строительству полигона захоронения ТБО в Дмитровском районе Московской области, проведена НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. СысинаРАМН.

4. Письмо Департамента государственного санитарно-эпидемиологического надзора «О величине санитарно-защитной зоны для полигона» № 04 - 16/231 -111 от 29.04.99 г.

5. Постановление Правительства Москвы № 353 от 20.04.1999г. «О ходе строительства объектов санитарной очистки города».

6. Заключение ЦГСЭН в Дмитровском районе по материалам выбора земельного участка № 1788-1 от 06.08.1998г.

7. Заключение санитарно-гигиенической экспертизы ЦГСЭН в Дмитровском районе № 1787-1 от 06.08.1998г.

8. Заключение ЦГСЭН в Московской области по материалам земельного участка № 673-16 от 16.11.1998г.

9. Заключение ЦГСЭН в Дмитровском районе по материалам ТЭО строительства полигона ТБО № 68-1 от 19.01.1999г.

10. Заключение ЦГСЭН в Московской области по материалам ТЭО строительства полигона ТБО № 82-5 от 25.05.1999г.

11. Заключение Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Панфилова об испытании противофильтрационного экрана в основании полигона «Икша» (котлован№2).

12. Технологический регламент на устройство противофильтрационного экрана из местных грунтов и полимеро-минерального композита на полигонах Московской области, предназначенных для складирования твердых бытовых и приравненных к ним отходов, согласован ЦГСЭН в Московской области №1356-5 от 13.08.1998г.

13. Заключение ЦГСЭН в Дмитровском районе по проекту нормативов ПДС загрязняющих веществ, поступающих в подземные и поверхностные водотоки с Дмитровского полигона ТБО № 1612-2 от 2.10.1996г.

14. Постановление Главы Администрации Дмитровского района «Об утверждении целевой программы «Применение химических средств защиты растений в пойменных хозяйствах Дмитровского района» № 111 от 28.01.94.

15. Постановление Главы Администрации Дмитровского района о ходе выполнения постановления Главы Администрации Дмитровского района Московской области «Об утверждении целевой программы «Применение химических средств защиты растений в пойменных хозяйствах Дмитровского района» № 366 от 17.03.95г.

16. Целевая программа «Применение химических средств защиты растений в пойменных хозяйствах Дмитровского района».

17. Целевая программа «Охрана поверхностных вод от загрязнения».

18. Целевая программа «Улучшению качества питьевой воды централизованных систем водоснабжения». * *

В заключении считаю своим долгом выразить глубокую благодарность моему научному руководителю доктору медицинских наук, профессору Прохорову Николаю Ивановичу и заведующему кафедрой общей гигиены медико-профилактического факультета академику РАМН, профессору Румянцеву Геннадию Ивановичу за постоянную научно-консультативную и организационно-методическую помощь при выполнении настоящей работы.