В Части 1 данной статьи https://istra.cian.ru/blogs-zemelnyj-uchastok-vblizi-poligona-tko-chast-1-304639/ приведена методика расчета загрязняющих веществ от полигонов ТКО по отраслевому нормативному документу ОНД-86, в Части 2 https://istra.cian.ru/blogs-zemelnyj-uchastok-vblizi-poligona-tko-chast2-304827/ - жизненный цикл полигона ТКО и сопутствующие риски для землепользователей, в Части 3 https://istra.cian.ru/blogs-zemelnyj-uchastok-vblizi-poligona-tko-chast3-305195/ - обоснование исходных данных для расчета концентраций вредных веществ вблизи полигона по группам суммации и метану, в Части 4 https://istra.cian.ru/blogs-zemelnyj-uchastok-vblizi-poligona-tko-chast-4-305277/ - расчет приведенных концентраций веществ группы суммации и метану на различных расстояниях от среднего полигона ТКО, с объемом активного мусора около 1 млн. тонн.
Как показали расчеты по ОНД-86, предельные разовые и среднесуточные предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ могут быть превышены на расстоянии до 2,5 санитарно-защитных зон (СЗЗ), а по метану - до 1,5 СЗЗ.
Для сравнения полученных ранее результатов повторим расчеты при аналогичных исходных данных по модели рассеивания Гаусса (программа Gaussian Dispersion Model Calculator).
Исходные данные для расчета. Постоянные величины: объем накопленного активного мусора 1 млн., объем выброса свалочного газа 400 г/c, диаметр устья скважины источника газов 1 м, температура свалочных газов 40 град, температура атмосферного воздуха 20 град, скорость истечения свалочного газа из устья источника 0,41 м/с. Варьируются: высота источника над уровнем земли (2 м - если полигон расположен в безлесой местности, и потоки воздуха обтекают его, поднимаясь по наветренному склону и опускаясь по подветренному, 20 м - высота тела "среднего" полигона, расположенного в лесу, когда обтекание тела происходит поверх деревьев), скорость ветра на высоте 10 м (0,5 м/c - cлабый ветер, 2,4 м/с - средняя скорость ветра в Московской области), стабильность атмосферы (А, В, С, D, Е, F).
Стабильность атмосферы
Результаты расчета по модели Гаусса отличаются в десятки раз в зависимости от типа стабильности атмосферы. Самая нестабильная атмосфера (тип А), когда вредные вещества поднимаются вверх (рассеиваются) - в жаркий солнечный летний день. И наоборот, самая стабильная атмосфера (типы Е, F) - в безоблачную тихую ночь, концентрации вредных веществ на удалении от полигона максимальные (https://ru.qaz.wiki/wiki/Atmospheric_instability2017). Типы стабильности атмосферы от внешних условий приведены в Таблице 1.
Таблица 1
В соответствии с источником https://studwood.ru/1330055/ekologiya/ в расчетах по ОНД-86 при учете влияния стабильности атмосферы должны отдельно рассматриваться концентрации при сравнительно часто и регулярно наблюдающихся "нормальных" метеорологических условиях и "аномально опасных" условиях вертикального распределения коэффициента обмена, температуры и скорости ветра, в том числе при приподнятой температурной инверсии, штиле, тумане и т. п. Формулы ОНД-86 для расчета концентраций, и, в частности, значения содержащегося в них коэффициента А, относятся в основном к неблагоприятным случаям нормальных условий погоды. Соответственно допускается, что максимальные значения концентраций могут превышаться в 1-2 % случаев при наступлении аномально опасных метеорологических условий. То есть, ОНД-86 учитывает наихудшие условия стабильности атмосферы, и разница результатов по ОНД-86 и модели Гаусса не будет связана с типом стабильности атмосферы.
Расчеты концентраций вредных веществ по модели Гаусса
В Таблицах 2-5 приведены результаты расчетов по модели Гаусса концентраций свалочных газов (СГ), приведенные концентрации для группы суммации (ГС) и метана (М) на удалениях от 500 до 2000 м при различных условиях.
Таблица 2
Возвышение источника 2 м, скорость ветра 0,5 м/с
Удаление,м 500 1000 1500 2000
СГ(А), мг/куб.м 10,9 4,8 3,3 2,4
ГС(А), мг/куб.м 0,1 0,04 0,03 0,02
М(А), мг/куб.м 5,8 2,5 1,8 1,3
СГ(В), мг/куб.м 30,1 7,8 4,5 3,5
ГС(В), мг/куб.м 0,28 0,07 0,04 0,03
М(В), мг/куб.м 15,9 4,1 2,4 1,9
СГ(С), мг/куб.м 71,3 20,2 9,7 6,0
ГС(С), мг/куб.м 0,65 0,18 0,09 0,05
М(С), мг/куб.м 37,7 10,7 5,1 3,2
СГ(D), мг/куб.м 190 57,9 30,9 19,8
ГС(D), мг/куб.м 1,74 0,53 0,28 0,18
М(D), мг/куб.м 101 30,6 16,3 10,5
СГ(E), мг/куб.м 357 114 61,4 39,5
ГС(E), мг/куб.м 3,28 1,05 0,56 0,36
М(E), мг/куб.м 189 60,3 32,5 20,9
СГ(F), мг/куб.м 785 262 142 91,4
ГС(F), мг/куб.м 7,22 2,41 1,30 0,84
М(F), мг/куб.м 415 139 75,1 48,4
Таблица 3
Возвышение источника 20 м, скорость ветра 0,5 м/с
Удаление,м 500 1000 1500 2000
СГ(А), мг/куб.м 10,8 4,8 3,3 2,4
ГС(А), мг/куб.м 0,1 0,04 0,03 0,02
М(А), мг/куб.м 5,8 2,5 1,8 1,3
СГ(В), мг/куб.м 27,8 7,7 4,5 3,5
ГС(В), мг/куб.м 0,28 0,07 0,04 0,03
М(В), мг/куб.м 14,7 4,1 2,4 1,9
СГ(С), мг/куб.м 58,6 19,1 9,4 5,9
ГС(С), мг/куб.м 0,54 0,18 0,09 0,05
М(С), мг/куб.м 31,0 10,1 5,0 3,1
СГ(D), мг/куб.м 103 47,4 27,4 18,2
ГС(D), мг/куб.м 0,94 0,44 0,25 0,17
М(D), мг/куб.м 54,5 25,1 14,5 9,6
СГ(E), мг/куб.м 103 73,5 47,1 32,9
ГС(E), мг/куб.м 0,95 0,67 0,43 0,30
М(E), мг/куб.м 54,5 38,9 24,9 17,4
СГ(F), мг/куб.м 48,2 92,1 75,4 58,8
ГС(F), мг/куб.м 0,44 0,84 0,69 0,54
М(F), мг/куб.м 25,5 48,7 39,9 31,1
Таблица 4
Возвышение источника 2 м, скорость ветра 2,4 м/с
Удаление,м 500 1000 1500 2000
СГ(А), мг/куб.м 5,0 0,63 0,33 0,25
ГС(А), мг/куб.м 0,05 0,006 0,003 0,002
М(А), мг/куб.м 2,6 0,33 0,17 0,13
СГ(В), мг/куб.м 14,0 3,5 1,6 0,9
ГС(В), мг/куб.м 0,12 0,03 0,01 0,008
М(В), мг/куб.м 7,4 1,9 0,85 0,48
СГ(С), мг/куб.м 35,0 9,9 4,7 2,8
ГС(С), мг/куб.м 0,3 0,09 0,04 0,03
М(С), мг/куб.м 18,5 5,2 2,5 1,5
СГ(D), мг/куб.м 101 30,8 16,4 10,5
ГС(D), мг/куб.м 0,93 0,28 0,15 0,09
М(D), мг/куб.м 53,4 16,3 8,7 5,6
СГ(E), мг/куб.м 264 83,9 45,1 29,0
ГС(E), мг/куб.м 2,43 0,77 0,41 0,27
М(E), мг/куб.м 140 44,4 23,9 15,3
СГ(F), мг/куб.м 785 262 142 91,4
ГС(F), мг/куб.м 7,22 2,41 1,30 0,84
М(F), мг/куб.м 415 139 75,1 48,4
Таблица 5
Возвышение источника 20 м, скорость ветра 2,4 м/с
Удаление,м 500 1000 1500 2000
СГ(А), мг/куб.м 4,2 0,53 0,28 0,21
ГС(А), мг/куб.м 0,04 0,005 0,003 0,002
М(А), мг/куб.м 2,2 0,28 0,15 0,11
СГ(В), мг/куб.м 11,2 2,9 1,3 0,8
ГС(В), мг/куб.м 0,11 0,03 0,01 0,007
М(В), мг/куб.м 5,9 1,5 0,69 0,42
СГ(С), мг/куб.м 23,7 7,5 3,7 2,2
ГС(С), мг/куб.м 0,2 0,07 0,03 0,02
М(С), мг/куб.м 12,5 4,0 2,0 1,2
СГ(D), мг/куб.м 44 18,5 10,6 6,9
ГС(D), мг/куб.м 0,40 0,17 0,10 0,06
М(D), мг/куб.м 23,2 9,8 5,6 3,7
СГ(E), мг/куб.м 44 26,5 16,3 11,2
ГС(E), мг/куб.м 0,40 0,24 0,15 0,10
М(E), мг/куб.м 23,3 14,0 8,6 5,9
СГ(F), мг/куб.м 26,5 33,5 24,9 18,6
ГС(F), мг/куб.м 0,24 0,31 0,23 0,17
М(F), мг/куб.м 14 7,4 13,2 9,8
Напомним (см. Часть 3), что предельные разовые и допустимые среднесуточные концентрации по группе суммации составляют соответственно 0,2 мг/куб.м и 0,04 мг/куб.м., и 27,23 мг/куб. м, 7,07 мг/ куб. м - по метану. Как видим из табл. 2-5, только при нестабильной атмосфере (А,В,С), то есть в нехарактерных случаях, на удалении 1- 2 км от источника, принятого за точку выхода свалочных газов, ПДК выполняются. В характерных же случаях (стабильность атмосферы Е, F), то есть каждую ночь, в том числе, если полигон ТКО окружен густым лесом (высота источника выбросов 20 м), при среднем ветре (благоприятные условия для рассеивания загрязнений) ПДК на удалении 2 км будут превышены по группе суммации четырехкратно, по метану - незначительно. Картина улучшается примерно на 30%, если считать, что выбросы происходят не через один, а через два источника, удаленных друг от руга на 100 м (Средний полигон - это участок 5-7 Га общей площади. При вытянутой форме полигона 200 м на 300 м расматривать на удалении от 1 км более 2-х источников не целесообразно. Модели рассеивания не имеют такой точности, чтобы увеличение числа источников давало более правильные результаты).
Модель Гаусса дает кратно увеличенный результат по концентрациям вредных веществ за пределами СЗЗ по сравнению с ОНД-86. Можно ли ее использовать? Как указано https://studwood.ru/1330055/ekologiya/: " Результаты сравнительного тестирования выполненные АО ЛЕНЭКОСОФТ, показали слишком близкое расположение к источнику точки максимума приземной концентрации, рассчитанной по методике ОНД-86. Это приводит к завышению расчетных концентраций примерно в 3-5 раз в ближней зоне от источника (расстояние до 5 высот источника) и их занижению в 2-3 раза в дальней зоне (далее 10 высот источника). Следует отметить, что при разработке нормативов по предельно-допустимым выбросам предприятий с использованием методики ОНД-86, отмеченная выше особенность приводит к неминуемому завышению разрешенных выбросов предприятий для относительно низких и мощных источников в несколько раз". Если доверять упомянутому источнику информации, то модель ОНД-86 занижает концентрации вредных веществ на удалениях от полигона, в которых могут располагаться земельные участки под строительство.
Заключение
1. "Официальные" СЗЗ не обеспечивают экологическую безопасность на земельных участках вблизи полигонов ТКО.
2. Расчеты концентраций вредных веществ в зонах возможного строительства вблизи полигонов ТКО по ОНД-86 занижают истинные концентрации кратно. Расчеты следует вести по модели Гаусса, соответствующий бесплатный калькулятор можно найти в интернете.
3. Наихудшие условия рассеивания вредных веществ соответствуют тихой ночи. По сравнению с солнечным днем концентрации вредных веществ тихой безоблачной ночью могут быть в несколько десятков раз выше. Замеры концентраций, производимые экологическими службами в дневное время суток, не имеют смысла, т.к. не соответствуют обычным длительным условиям распространения вредных веществ.
4. От покупки земельных участков на удалении 1-2 СЗЗ от недавно закрытого полигона ТКО с объемом активного мусора от 1 млн. и пассивной системой дегазации или подобного действующего полигона можно отказываться без проведения расчетов.
