Рекультивация загрязненных и нарушенных земель

Грунт считается загрязненным, когда в нем содержится столько
загрязняющих веществ, что они могут стать источником вторич-
ного загрязнения и создать опасность для здоровья человека. Чаще
всего загрязнение происходит соединениями тяжелых металлов,
углеводородами нефтепродуктов, полиароматическими углеводо-
родами, полихлорированными бифенилами и разными органичес-
кими растворителями.

Отраслями, загрязняющими грунт, являются: топливный ком-
плекс — 30%,авторемонт — 14, свалки — 12, лесопильные заво-
ды и заводы по пропитке древесины — 6, металлообрабатываю-
щая промышленность — 6, стрельбища — 5, прочая промышлен-
ность — 5 и другие отрасли около — 20 %. Другими отраслями явля-
ются, например, садоводческие фирмы, сооружения по выращи-
ванию животных, сооружения очистки сточных вод и разные за-
сыпные территории.

Как правило, рекультивация грунта требуется при планирова-
нии строительства. В крупных городах жилые и офисные районы и
зоны отдыха строятся на территориях, которые раньше входили
в промьтшленно-транспортные узлы и зоны. Поэтому необходи-
мо проанализировать грунт и восстановить его качество. Террито-
рии подлежат рекультивации часто и тогда, когда предприятие,
загрязнявшее грунт, закрывается или когда меняется собствен-
ник или владелец земельного участка. Наконец, в случаях ава-
рийного загрязнения также необходимо немедленно приступать
к рекультивации. Примером может служить возникновение угро-
зы попадания в грунтовые воды загрязняющих веществ в районе
водозабора. Несчастные случаи с химикатами требуют, разуме-
ется, принятия немедленных мер. После их проведения эти тер-
ритории, возможно, нуждаются в дополнительном восстановле-
нии.

За рекультивацию грунта и соответствующие расходы отвечает,
в первую очередь, тот, кто вызвал загрязнение. Если его невоз-
можно выявить или нельзя заставить выполнить свою обязанность,
то ответственность может переходить собственнику или владельцу
территории. Если тот или другой не могут отвечать за рекультива-
цию, то ответственность переходит на уровень муниципального
образования. В бюджете обосновываются расходы на рекультива-
цию крупных территорий, например, старых свалок и территорий
лесопильных заводов.

Исследованиями загрязненных территорий, разработкой пла-
нов рекультивации и обработкой загрязненного грунта за рубежом
занимаются, в основном, частные фирмы, в России — государ-
ственные структуры. Обработка и размещение загрязненного грун-
та требуют наличия экологического разрешения, которое выдает

государственный региональный орган охраны окружающей среды.

В заявке следует представлять, в частности, результаты проведенных на территории исследований, проект плана рекультивации и уровень достигаемой очистки.

Наиболее загрязнены территории транспортных предприятий,

хранения топлива, свалки, территории лесообрабатывающих производств, металлообрабатывающих предприятий, предприятий химчистки, территории портов и железных дорог.

В рекультивации применяют физические, химические и биоло-

гические методы или их сочетания. В принципе используются три

схемы:

1) экскавация загрязненного грунта для обработки или разме-

щения в другом месте;

2) обработка на месте до нормативной чистоты;
3) изоляция от окружающей среды и стабилизация на месте.
В выборе подходящего метода необходимо учитывать номенкла-
туру и количество вредных веществ, структуру грунта, окружаю-
щие условия и другие характеристики объекта.
К первой группе относятся следующие методы.
1. Размещение на свалке. Выемка загрязненного грунта и его про-
межуточное складирование или размещение на свалке применяется
наиболее часто, когда речь идет о слабозагрязненном грунте, кото-
рый используется на свалках для покрытия мусора (особенно при
закрытии свалки, во внутренних покрывающих слоях). На свалку
обычных отходов нельзя вывозить сильно загрязненный грунт.
2. Компостирование. В процессе компостирования вредные ве-
щества грунта распадаются в результате деятельности микробов.
Оно осуществляется в буртах или особых биореакторах (в том чис-
ле мобильных контейнерах). Площадки компостирования строятся
на непроницаемой основе. Ему подлежат биоразлагаемые органи-
ческие вещества (нефтепродукты, креозот, хлорфенолы и т.п.). Не
пригодны легко испаряющиеся вещества, например, растворите-
ли бензин (не успевают компостироваться), а также высокомо-
лекулярные соединения, такие как битум и соединения ПАУ (по-
лиароматические углеводы), распадающиеся очень медленно. Усло-
вием компостирования является обилие кислорода, влаги и пита-
тельных веществ. Процесс компостирования практически останав-
ливается в зимнее время.

3.Промывание грунта. Метод основывается на отделении час-
тиц, содержащих вредные вещества, от грунта с помощью воды.
Работу проводят стационарными или мобильными промывочны-
ми машинами. Вредные вещества связаны чаще всего с мелкой
фракцией грунта (глиной и пылевидным песком, а также с орга-
ническим компонентом). Промывание позволяет отделить ее от
более грубой. Преимущество метода заключается в сокращении
объема загрязненного грунта. Метод можно применять, по край-

ней мере, к таким неорганическим веществам, как тяжелые ме-
таллы и цианид, и таким органическим веществам, как нефтепро-
дукты, ПХБ (полихлорированные бифенилы), хлорфенолы и кре-
озот. При методе промывки отделение основывается на размере
частицы, ее удельном весе, поверхностном натяжении или на их
комбинациях. К воде, используемой в виде моющего раствора,
можно добавлять ПАВ, экстрагенты, регуляторы рН или веще-
ства, образующие хелатньте соединения¹.

4. Термическая десорбция. Она представляет собой, в первую
очередь, метод предварительной обработки, в котором с помо-
щью нагревания отделяют вредные вещества без одновременной
реакции сгорания. Десорбированные вредные вещества либо сжи-
гают, либо обрабатывают активным углем или подвергают катали-
тическому окислению. Из дымовых газов частицы отделяются про-
мывочными установками или фильтрами. Метод подходит к лету-
чим и полулетучим органическим соединениям. Лучше всего вред-
ные вещества отделяются от песчаного и гравийного грунта. Тем-
пература составляет 90 — 560 °С. При низкой температуре можно
обрабатывать, например, грунт, содержащий нефтепродукты. Ис-
точником энергии служит перегретый пар.

5. Отверждение и стабилизация. Они не стремятся к сокраще-
нию концентрации вредных веществ, а только к их связыванию,
чтобы не могли переходить в окружающую среду и распростра-
няться там. Вредные вещества можно связывать химическим или
физическим путем. Отверждение направлено на их цементирова-
ние с помощью вяжущих веществ (цемент, битум, известь, сили-
каты и полимеры) так, что предотвращается переход вредных ве-
ществ в окружающую среду. Стабилизация направлена на перевод
вредных веществ в менее растворимую, менее подвижную и менее
вредную форму. Растворимость отвержденных и стабилизирован-
ных грунтов следует анализировать в ходе разработки рецептуры.
Обработанный грунт размещают обычно на свалке.

Вторая группа методов in situ² представлена следующими мето-
дами.

1. Откачка почвенного воздуха. Устанавливают всасывающие тру-
бопроводы и удаляют из грунта летучие и полулетучие соедине-
ния, используя вакуум. Удаление полулетучих соединений облег-
чают путем нагрева, например, паром или горячим воздухом. Вы-
ходящий газ обрабатывают активным углем или сжигают с ката-
лизатором.

2. Аэрирование грунтов. В грунте прокладывают трубопроводы,
через которые вкачивают под низким давлением воздух или кис-

¹ Наиболее прочные комплексные органические соединения (например, хло-
рофилл, гемоглобин, металлорганические соединения на основе гумуса).

² 1п situ (лат.) — на месте залегания.

лород. Благодаря увеличению содержания кислорода усиливается

деятельность микробов, разлагающих вредные вещества. Грунт дол-
жен быть достаточно рыхлым. Вредными веществами могут быть,
наример, топливо, соединения ПАУ и иногда хлорированные
растворители. Их большие концентрации могут стать токсичными
для микробов. В таком случае разложение не развертывается. Хо-
лодньтй климат может также замедлять разложение.
З. Аэрирование почвенных растворов. Естественная биологичес-
кая очистка усиливается в результате подачи в грунт воздуха, не-
обходимых для разложения соединений и питательных веществ.
Одновременно можно выкачивать загрязненные грунтовые воды и
добавлятъ в них питательные вещества и другие необходимые со-
единения. Воды возвращаются в грунт. Метод подходит к очистке
грунтов, загрязненных бензином, креозотами, соединениями ПАУ
и хлорированными углеводородами.

К третьей группе относятся многочисленные методы изоляции,
призванные предотвратить перемещение вредных веществ в окру-
жающую среду. Вредные вещества остаются на месте, они могут
вызывать проблемы позже, если изолирующие конструкции повре-
дятся. В качестве изоляционных материалов используют, напри-
мер, цемент, глину, бетонит, полимерные и резиновые геоплен-
ки и летучую золу. Загрязненный грунт изолируют от дождевых,
поверхностных и грунтовых вод, ограничивают поступление воз-
духа. Метод подходит для изоляции малоподвижных веществ —
прежде всего металлов, асбеста и цианидов.