Оценка экологической опасности полигонов твердых бытовых отходов

МУДРЕЦОВ А.Ф. ,ТУЛУПОВ А.С.

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ПОЛИГОНОВ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ1

Проведен анализ современного состояния проблемы обеспечения экологической безопасности функционирования полигонов для твердых бытовых отходов (полигонов ТБО). Показано, что эффективное применение экономического инструментария природопользования в деятельности полигонов до настоящего времени сдерживалось отсутствием четко проработанных подходов оценки риска неблагоприятного воздействия данных хозяйствующих субъектов на компоненты окружающей среды. Осуществлена научно обоснованная оценка уровня экологической опасности на примере официально зарегистрированных полигонов ТБО Московской области. Результаты проведенной оценки показали: созданные как природоохранные сооружения, полигоны сами являются источниками повышенной экологической опасности, что требует совершенствования сложившегося механизма регулирования обращения с твердыми бытовыми отходами. Ключевые слова: полигон для твердых бытовых отходов, экологическая опасность, экономическая оценка.

MUDRETSOV A.F. , TULUPOV A.S.

ASSESSMENT OF ECOLOGICAL DANGER WITH REFERENCE TO MUN ICIPAL WASTE LANDFILLS

The analysis of ensuring ecological safety is carried out when functioning municipal waste landfills. It is shown that effective use of economic tools of environmental management on municipal waste landfills restrains lack of accurately worked approaches of an assessment of an environmental risk. The assessment of level of ecological danger on the example of officially registered municipal waste landfills of the Moscow region is carried out. Results of an assessment showed that, created as no consumptive constructions, municipal waste landfills are sources of the increased ecological danger that demands improvement of the economic mechanism of waste management. Keywords: municipal waste landfill, ecological danger, economic assessment.

Проблема загрязнения окружающей среды при эксплуатации объектов размещения твердых бытовых отходов (ТБО) является острой для всех регионов страны. Только на территории Московской области функционируют около трех сотен объектов размещения твердых бытовых и промышленных отходов, из них 37 — официально зарегистрированные полигоны ТБО. Кроме этого, имеется более 1,5 тыс. несанкционированных свалок, подлежащих ликвидации. Наиболее крупные долговременные несанкционированные свалки в большинстве районов образуются, как правило, в отработанных карьерах и оврагах, оказывая пагубное влияние на экологическую обстановку.

Настоящая работа посвящена исследованию экологической составляющей функционирования полигонов для твердых бытовых отходов (полигонов ТБО), которые являются специфическим видом предприятий по складированию, изоляции и обезвреживанию отходов жизнедеятельности человеческого общества. Полигоны, как и любое промышленное предприятие, имеют проекты предельно допустимых выбросов/сбросов, лимиты на размещение отходов и за определенную тарифицированную плату выполняют комплекс мероприятий по обращению с отходами, включая прием и размещение на сортировку, переработку и захоронение.

В подавляющем большинстве полигоны ТБО возникали стихийно, без учета природоохранных требований, в отработанных карьерах, различных выемках, котлованах. Площадь каждого мусорного полигона значительна — от нескольких десятков до 120 га. Свой ресурс они вырабатывают через три-четыре года, при этом из года в год количество отходов не снижается, а, наоборот, увеличивается. За последние 5 лет только в Московской области были исчерпаны свободные емкости полигонов ТБО «Саларьево» (Ленинский район), «Некрасовка» (Люберецкий район), «Жирошкино» (Домодедовский район), «Павловское» (Истринский район), «Каргашино» (Мытищинский район), «Слизнево» (Наро-Фоминский район), «Шемякино» (Химкинский район) и карьеров «Становое» (Раменский район), «Аннино» (Рузский район), «Торопово» (Раменский район) и «Лыткино» (Солнечногорский район).

В настоящее время ограничены лимиты приема отходов на самых крупных полигонах Московской области: «Тимохово» (Ногинский район), «Хметьево» (Солнечногорский район) и «Дмитровский» (Дмитровский район).

1 Работа выполнена при финансовой поддержке РГНФ, проект № 13-02-00236а.

Таким образом, прослеживается опасная тенденция — ежегодный объем образования ТБО увеличивается, а количество полигонов, осуществляющих сбор, обезвреживание и захоронение отходов, уменьшается из-за выработки лимитов размещения, усугубляя проблему загрязнения окружающей среды, что показывает на неэффективное использование экономического механизма природопользования в процессе функционирования полигонов.

Одной из наиболее важных проблем, сдерживающих эффективное применение экономического инструментария природопользования в деятельности полигонов, является отсутствие четко проработанных подходов оценки риска неблагоприятного воздействия полигонов на компоненты окружающей среды. Только зная реальный уровень опасности на том или ином этапе обращения с отходами, можно правильно выбрать и действенно применить необходимый инструмент природопользования применительно к регулированию деятельности полигонов. Кроме того, отсутствие правильно рассчитанных величин вероятности возникновения экологически неблагоприятных инцидентов в процессе жизненного цикла функционирования полигонов и ущерба от загрязнения компонентов окружающей среды затрудняет применение экономических инструментов: например, заниженные ставки платежей за загрязнение не позволяют эффективно применять методы стимулирования к снижению негативной нагрузки.

Анализ существующих подходов к оценке опасности хозяйствующих субъектов показал, что в настоящее время отсутствуют приемлемые подходы, позволяющие дать объективные результаты по экологической составляющей функционирования таких специфических приро-допользователей, как полигоны ТБО.

Для научно обоснованной оценки уровня опасности полигонов ТБО нами были модифицированы применительно к специфике функционирования полигонов ТБО разработанные концептуальные положения определения уровня опасности экономических субъектов [4]. В данной работе уровень опасности хозяйствующего субъекта предлагается определять с помощью диаграммы зонирования, которая показывает, как в зависимости от значений вероятности возникновения аварий и возможного при этом ущерба варьируется степень опасности объекта в данном регионе. Оси предложенной диаграммы представляют собой интегральные (ранговые) шкалы значений вероятности возникновения аварий и возможного при этом ущерба. Как известно из теории и практики экспертизы, при использовании множества несопоставимых параметров подобные ранговые шкалы, хотя и уменьшают подробность оценки, значительно увеличивают ее достоверность.

Для каждой территории (района) диаграмма индивидуальна, поскольку оцениваемые в диаграмме параметры по своему содержанию неаддитивны, несопоставимы, т. е. невозможно раз и навсегда определить соотношение между степенями влияния изменения каждого из этих параметров (вероятности и ущерба) на результирующую оценку уровня опасности объекта. Соответственно, диаграмма должна представлять собой статистически достоверную выборку для объектов приблизительно одного и того же класса.

В настоящем исследовании расчеты проведены для Московской области, где сложилась особенно тяжелая ситуация с отходами. Объем накопления бытовых отходов в Подмосковье превысил 120 млн тонн и продолжает расти. Некоторые из полигонов, которые еще совсем недавно были глубокими карьерами, сегодня уже представляют собой горы высотой под полсотни метров и не могут принимать мусор в тех объемах, в которых делали это раньше. Остаточный ресурс большинства действующих полигонов — порядка трех лет. Уже к 2015 г. прогнозируется исчерпание ресурсов у более чем 80% лицензированных полигонов ТБО.

Ситуация усугубляется наличием крупнейшего мегаполиса — города Москвы, по численности населения и по объемам образующихся отходов сопоставимого со всей областью. При этом на территории Москвы запрещено размещать полигоны ТБО. Бытовые отходы и строительный мусор из Москвы вывозятся на объекты захоронения, находящиеся в Московской области. А образуется ежегодно в Москве до 5 млн тонн твердых бытовых отходов (ТБО) и около 6,1 млн тонн промышленных отходов. В то же время переработке подвергается лишь 10% ТБО и около 59% промышленных отходов.

Специально обустроенных полигонов для захоронения промышленных отходов в Московском регионе нет, поэтому промышленные отходы Ш-1У класса опасности размещаются на полигонах ТБО, а неутилизированные отходы 1-И класса опасности накапливаются на территории предприятий или размещаются не санкционированно. Кстати, накопленное количество промышленных отходов на предприятиях не учтено и не поддается оценке. Твердых бытовых отходов каждый день из столицы вывозится около 9000 тонн. Из полигонов, принимающих московские ТБО, на сегодняшний день действуют только три: «Тимохово» (Ногинский район), «Хметьево» (Солнечногорский район) и «Дмитровский» (Дмитровский район). Их общая площадь — 140 га.

На основе данных, собранных нами при обследовании 37 официально зарегистрированных полигонов ТБО Московской области («Кучино», «Ядрово», «Непеино», «Дмитровский», «Долгопрудный», «Дубна левобережная», «Дубна правобережная», «Егорьевский»,

«Солопово», «Павловское», «Каширский», «Алексенский карьер», «Воловичи», «Астапово», «Торбеево», «Храброво», «Каргашино», «Каурцево», «Тимохово», «Часцы», «Малая Дубна», «Быково», «Протвино», «Царёво», «Жерновка», «Аннино», «Парфеново», «Лесная», «Съяново -1», «Хметьево», «Вальцово», «39-й квартал Ульяновского лесничества», «Талдомский», «Кулаковский», «Шатура», «Княжьи Горы», «Сабурово»), были отобраны 15 полигонов с параметрами, удовлетворяющими условию составления статистически достоверной выборки: различной территориальной принадлежностью (районом области), занимаемой площадью, лимитом размещения отходов, сроком эксплуатации, степенью выработанности ресурса (табл. 1).

Таблица 1

Оцениваемые полигоны ТБО Московской области

№ п/п Наименование полигона Район расположения Год окончания эксплуатации Площадь объекта, га Лимит размещения отходов тыс. т/год

1 Полигон «Кучино» г.о. Балашиха 2017 50,5 600

2 Полигон ТБО «Дмитровский» Дмитровский район 2014 63,5 1000

3 Полигон ТБО «Дубна левобережная» г.о. Дубна 2013 2,8 7,32

4 Полигон ТБО «Дубна правобережная» г.о. Дубна 2013 3,525 15,5

5 Полигон ТБО «Егорьевский» Егорьевский район 2013 9,9 30,9

6 Полигон ТБО «Павловское» Истринский район 2013 14,65 100

7 Полигон ТБО «Каширский» Каширский район 2013 9,47 23,5

8 Полигон ТБО «Алексенский карьер» Клинский район 2013 20,0 33

9 Полигон ТБО «Астапово» Луховицкий район 2013 7,9 21,0

10 Полигон ТБО «Торбеево» Люберецкий район 2019 12,7 206,05

11 Полигон ТБО «Каргашино» Мытищинский район 2014 16,14 80,0

12 Полигон ТБО «Тимохово» Ногинский район 2021 113,8 1150

13 Полигон ТБО «Малая Дубна» Орехово-Зуевский район 2015 14,75 50,0

14 Полигон ТБО «Царёво» Пушкинский район 2015 15,45 200

15 Полигон ТБО «Хметьево» Солнечногорский район 2014 79,21 1100

Для каждого из представленных в табл. 1 полигонов определяли величину возможного ущерба и вероятность экологической аварии. Правила такой оценки подробно изложены в наших публикациях [3,4,5,7]. Например, в [7] представлен хронологический перечень, включающий 82 методики расчета ущерба от загрязнения окружающей среды за период 1967-2009 гг. Выбор нужной методики необходимо осуществлять по совокупной системе параметров: конкретной ситуации, пострадавшего компонента природной среды, уровня оценки, типа территории, вида и отраслевой принадлежности экономического агента, целей и задач исследования.

Отметим особенности негативного воздействия полигонов на компоненты окружающей среды. Ни один из полигонов не соответствует международным стандартам — на полигонах не налажена должным образом или даже полностью отсутствует система фильтрации и отвода образующейся жидкости, вследствие чего фильтрат, продукты разложения, скопившиеся на полигонах, поступают в поверхностные и грунтовые воды. Кроме того, некоторые продукты гниения способны самовоспламеняться, поэтому на свалках регулярно возникают пожары, при которых в атмосферу выбрасываются ядовитые вещества. Кроме продуктов сгорания в атмосферу поступают отходящие газы (метан и др.) Не соблюдаются также требования ряда санитарно-эпидемиологических нормативов, измельчения, прессовки, послойной укладки отходов, слои мусора не пересыпаются грунтом и не отделяются друг от друга защитной пленкой.

Результаты проведенной нами оценки представлены в столбцах 2 и 3 табл. 2.

Таблица 2

Оценка уровня экологической опасности полигонов ТБО Московской области

Полигон № Р УЩЕРБ млн руб. Координаты зоны Уровень опасности

1 2 3 4 5

1 0,359 899469,6 (I;II) средний

2 0,343 1499116 (ЦП) высокий

3 0,507 10973,53 (II;I) средний

4 0,542 23236,3 (II;I) средний

5 0,648 46322,68 (II;I) средний

6 0,652 149911,6 (II;I) средний

7 0,687 35229,23 (II;I) средний

8 0,656 49470,83 (II;I) высокий

9 0,602 31481,44 (II;I) средний

10 0,574 308892,8 (II;I) средний

11 0,511 119929,3 (II;I) средний

12 0,546 1723983 (II;III) высокий

13 0,562 74955,8 (II;I) средний

14 0,625 299823,2 (II;I) средний

15 0,449 1649028 (ЦП) высокий

Поскольку в настоящем исследовании уровень экологической опасности оценивается по сочетаниям значений неаддитивных параметров, разбиение предприятий на подмножество Парето выполняется путем построения двухмерной диаграммы зонирования в координатах: вероятность аварии Р, возможная величина ущерба У, причем оси координат диаграммы разбиваются на одинаковое количество интервалов.

С целью определения количества интервалов и их границ на оси «величина ущерба» была построена гистограмма обследованных полигонов по этой величине (рис. 1).

' мая . руб.

Рис. 1. Распределение обследованных полигонов ТБО по гистограмме ущерба

Как видно из гистограммы, обследованная совокупность полигонов ТБО по ожидаемой величине ущерба четко распределяется на 3 интервала:

I (низкий ущерб) — У < 600 млн руб.

II (средний ущерб) — 600 тыс. руб. < У < 1200 млн руб.

III (высокий ущерб) — У > 1200 млн руб.

Наличие такого интервального распределения одного из сопоставляемых параметров натолкнуло авторов на целесообразность использования в данном случае трехбалльной шка-

лы, когда каждая из осей координат разбивается на три интервала:

I — низкие значения параметра;

II — средние значения параметра;

III — высокие значения параметра.

Интервалы на оси У были определены из гистограммы рис. 1. Разделение интервалов на оси вероятности было принято согласно известной шкале Харрингтона [2], обычно используемой для оценки риска:

I (низкая вероятность) Р > 0,5;

II (средняя вероятность) 0,5 < Р < 0,7;

III (высокая вероятность) Р > 0,7.

Принятая трехбалльная шкала дает возможность разбиения множества оцениваемых полигонов на три последовательных подмножества:

- подмножество с низким уровнем опасности (НУО) — малоопасные полигоны;

- подмножество со средним уровнем опасности (СУО) — опасные полигоны;

- подмножество с высоким уровнем опасности (ВУО) — особо опасные полигоны.

Тогда оценка уровня опасности конкретного полигона ТБО может быть произведена отнесением его к одному из этих подмножеств.

Диаграмма зонирования для совокупности обследованных полигонов приведена на рис. 2.

Рис. 2. Распределение обследованных полигонов ТБО по диаграмме зонирования вероятность

Как видно из рис. 2, квадрант положительных значений параметров разбивается этими интервалами на 9 зон, описываемых сочетанием соответствующих значений интервалов (Р;У). Разбиение зон по уровню опасности проводилось согласно следующим условиям:

- низкому уровню опасности (НУО) соответствуют зоны, в которых значения обоих параметров не превышают интервал I;

- среднему уровню опасности (СУО) соответствуют зоны, где значение хотя бы одного параметра попадает в интервал II, а значение другого — в интервал I или II;

- высокому уровню опасности (ВУО) соответствуют зоны, где значение хотя бы одного параметра находится в интервале III.

Аналитическое выражение изложенных условий можно записать как:

НУО

Оценка уровня опасности конкретного полигона ТБО, таким образом, определяется зоной диаграммы, в которую оно попадает по присущим ему значениям Р и У.

Как видно из рис. 2, из 15 обследованных полигонов ТБО три (полигоны № 2; 12; 15) попадают в зону высокого уровня опасности, а остальные — в зоны среднего уровня опасности (опасные для окружающей среды). Даже полигонам с относительно низким потенциальным ущербом не может быть присвоен низкий уровень опасности, поскольку вероятность возникновения неблагоприятной ситуации на них является средней, и они попадают в зону с координатами (П;1).

Таким образом, на основании проведенного исследования уровня опасности официально зарегистрированных полигонов ТБО Московской области можно сделать заключение, что подавляющее большинство полигонов обследованного региона обладает средним уровнем экологической опасности (величина ожидаемого ущерба до 600 млн руб. при вероятности его причинения 0,5^0,7). До 20% полигонов обладает высоким уровнем экологической опасности. Полигонов с низким уровнем опасности в обследованной совокупности не выявлено.

Результаты проведенной оценки уровня опасности показывают, что созданные как природоохранные сооружения2, полигоны сами являются источниками повышенной экологической опасности, что требует незамедлительного совершенствования всей сложившейся системы регулирования обращения с твердыми бытовыми отходами, разработки экономического механизма природопользования, способного решить проблему загрязнения окружающей среды при эксплуатации полигонов для твердых бытовых отходов.

1. Инструкция по проектированию, эксплуатации и рекультивации полигонов для твердых бытовых отходов /Институт экологии человека и гигиены окружающей среды им. А. Н. Сысина РАМН. — М. : Мин-во строительства Российской Федерации, 1998.

2. Литвак, Б. Г. Экспертные оценки и принятие решений. — М. : Патент, 1996.

3. Мудрецов, А. Ф., Тулупов, А. С. Национальная безопасность (эколого-экономический аспект) : понятия, проблемы, решения. — М. : ЦЭМИ РАН, 2011.

4. Мудрецов, А. Ф., Тулупов, А. С. Концептуальные подходы к определению уровня опасности экономических субъектов в постиндустриальном периоде // Теория и практика институциональных преобразований в России : сб. науч. трудов ЦЭМИ РАН. — М. : ЦЭМИ РАН, 2010. Вып.17. С. 1260133.

5. Мудрецов, А. Ф., Тулупов, А. С. Экологическая политика постиндустриального развития / Препринт ИПР/2009/002. — М. : ЦЭМИ РАН, 2009.

6. ТСН 30-308-2002. Территориальные строительные нормы Московской области. Проектирование, строительство и рекультивация полигонов твердых бытовых отходов в Московской области. — М. : Мин-во строительного комплекса Московской области, 2002.

7. Тулупов, А. С. Теория ущерба : общие подходы и вопросы создания методического обеспечения. — М. : Наука, 2009.

8. Федеральный закон РФ от 24.06.1998 № 89-ФЗ об отходах производства и потребления (Ред. от 28.07.2012).

2 Согласно ТСН 30-308-2002 Московской области, полигоны твердых бытовых отходов — комплексы природоохранных сооружений, предназначенные для централизованного сбора, обезвреживания и захоронения ТБО, предотвращающие попадание вредных веществ в окружающую среду, загрязнение атмосферы, почвы, поверхностных и грунтовых вод, препятствующие распространению грызунов, насекомых и болезнетворных микроорганизмов.

Литература