Дисертацію присвячено розв'язанню наукової задачі розкриття особливостей впливу чинників на процеси утворення парникового газу метану з місць захоронення твердих побутових відходів як наукове підґрунтя удосконалення методики прогнозування їх викидів в Україні.Визначено вміст у складі захоронених твердих побутових відходів сімох біорозкладних вуглецевмісних компонентів, рекомендованих Міжурядовою групою експертів з питань зміни клімату, для усіх областей України, обсяги їх захоронення за період з 1990 по 2014 роки, оцінено обсяги утилізації метану, що утворювався у складі звалищного газу, та створено відповідну інформаційну базу даних твердих побутових відходів в Україні.Запропоновано аналітичну залежність викидів парникового газу метану з місць захоронення твердих побутових відходів, яка на відміну від відомих, враховує кліматичні умови регіонів України, вміст та константи утворення метану семи біорозкладних вуглецевмісних компонентів (папір або картон, текстиль, харчові відходи, деревина, садово-паркові відходи, засоби особистої гігієни, резина або шкіра). Це дало змогу з використанням розробленої методики розрахувати викиди метану з місць захоронення твердих побутових відходів в Україні за період з 1990 по 2014 роки, щорічний обсяг яких поступово зростав від 162,0 до 217,8 тис. тонн, що еквівалентно негативному впливу від 4,05 до 5,45 млн тонн вуглекислого газу, а також спрогнозувати їх значення на період до 2050 року за різними сценаріями впровадження заходів у сфері поводження з відходами та демографічних змін в країні.Результати дисертаційної роботи впроваджено шляхом використання Міністерством екології та природних ресурсів України при підготовці Національного кадастру антропогенних викидів із джерел та абсорбції поглиначами парникових газів в Україні, поданого Україною до Секретаріату Рамкової конвенції ООН про зміну клімату у 2015–2018 роках. Це призвело до зниження невизначеності результатів розрахунків в частині викидів парникового газу метану з місць захоронення твердих побутових відходів в Україні на 10–15 %.^UThesis is devoted to solving the actual scientific issue on disclosure of the influencing factor features on GHG generation processes from municipal solid waste disposal sites as a scientific basis for improving the methodology for predicting its emissions in Ukraine.Analytical dependence of methane emissions from solid waste disposal sites is proposed, which unlike the known ones, takes into account regional climate features of Ukraine, contents and methane emission generation rate constants for seven biodegradable Carbon-containing components (paper and cardboard, textile, food waste, wood, garden and park waste, personal hygiene (diapers), rubber and leather). Based on it and developed methodology methane emissions from municipal solid waste disposal sites were estimated for 1990–2014 years. According to results of the estimations the annual volumes of the methane emissions gradually increased from 162.0 to 217.8 thousand tonnes, which is an equivalent to negative impact of carbon dioxide from 4.05 to 5.45 million tons. Also methane emissions from municipal solid waste disposal sites were predicted up to 2050 based on different scenarios on national waste management system and demographic changes in the country. Results of the thesis were implemented by the Ministry of Ecology and Natural Resources of Ukraine through using them while compiling Ukraine's GHG Inventory submitted to the UNFCCC Secretariat in 2015–2018 years. This has led to decreasing of the uncertainty level for the methane emissions from municipal solid waste disposal sites by 10–15 %.

Дисертаційну роботу присвячено вирішенню важливої науково-прикладної задачі прогнозування використання закритих полігонів твердих побутових відходів в якості основи споруд, що забезпечує раціональне використання природних ресурсів і дотримання норм безпечних впливів та відновлення навколишнього середовища шляхом повторного застосування закритих полігонів твердих побутових відходів в якості основ споруд.Проаналізовано екологічні наслідки поводження з відходами в Україні та світі, сучасний стан та перспективи використання полігонів твердих побутових відходів (ТПВ). Запропоновано використання оцінки рівня ризиків забруднення навколишнього середовища закритими полігонами ТПВ, проведеного на основі використання методу експертних оцінок, яка передбачає опитування експертів –екологів та обчислення основних чинників впливу на довкілля з метою їх врахування при прогнозуванні можливості повторного використання полігонів. Вагомість обраних критеріїв враховується введенням коефіцієнтів значимості, визначених експертним шляхом. Встановлено, що показниками з найбільшим високим ступенем тяжкості ефектів є вплив атмосферного повітря (парниковий ефект, руйнування озонового шару, деформації поверхні, вплив на дихальні шляхи, небезпека вибуху та пожежі).Для прогнозування стійкості полігонів ТПВ з метою їх повторного використання в якості основ споруд проведено чисельні експерименти на базі математичного моделювання процесів осідання тіла полігону ТПВ з врахуванням підстилаючого ґрунту. Для моделювання процесу деформування полігону застосувався метод скінченних елементів. Розроблено просторову математичну модель процесу консолідації полігону ТПВ, в якій вперше запропоновано враховувати підстилаючий ґрунт, так як він є одним з основних чинників при формуванні осідання. Розроблено ефективну методику розрахунку осідання полігону і підстилаючого та покриваючого ґрунтів з використанням сучасних моделей: Кулона–Мора для шарів ґрунту і SSC для відходів. Для моделювання процесу осідання полігону застосувався метод скінченних елементів з трикутною сіткою.В результаті чисельного моделювання встановлено, що при однакових параметрах полігону підстилаючий ґрунтовий шар здійснює значний вплив на величину осадки: чим більш щільний і менш пористий ґрунт, тим менша осадка. Зокрема, якщо ґрунтова основа представлена глиною, то досягається осадка на 23% менше, ніж з піском, і на 14% менше, ніж з суглинком.Отримано, що кут нахилу схилу полігону значно впливає на його стійкість: зі зменшенням кута відбувається значне зменшення осадки. Так, при зменшенні кута з 75° до 30° осадка зменшується на 5-22% в залежності від типу ґрунтів основи, причому найбільший спад спостерігається у найменш щільного ґрунту (піску), а найбільший – у глини. Отримані аналітичні залежності осідання полігону з різними підстилаючими ґрунтами від кута нахилу схилу.Встановлено, що полігон в формі прямокутної трапеції менш стійкий, ніж в формі рівносторонньої трапеції. Так, для глинистої основи, загальна деформація збільшилася на 48%, для піщаної основи – на 23% і для суглинку – на 30% (при куті нахилу схилу полігону 15°). Це викликано появою значних горизонтальних деформацій. Чим більше кут нахилу, тим швидше полігон руйнується, зокрема при куті нахилу 30° – через 20 років, при куті 45° – 13 років.Отримані аналітичні залежності осідання полігону ТПВ з різними підстилаючими ґрунтами від величини статичних і динамічних навантажень у вигляді поліномів другого степеня, які дають можливість здійснювати прогнозування осідання полігонів з метою їх подальшого використання в якості основи споруд різного призначення. Розроблено методику та комплекс програм для розрахунку осідання тіла полігону на основі математичного моделювання закономірностей осідання полігону ТПВ при динамічних та статичних навантаженнях з врахуванням його взаємодії з ґрунтовою основою, шаруватості підстилаючого ґрунту, геометричних розмірів та форми полігону, яка із застосуванням експертної оцінки ризиків повторного використання територій є науково-методичним підґрунтям для забезпечення сталого соціально-екологічного розвитку та потенціалу держави, збереження та відновлення навколишнього середовища.Методології оцінки стійкості природно техногенного середовища під дією навантажень різного типу, розроблені в дисертаційній роботі, впроваджено на ТОВ «П'ятий гідротехнічний підводний загін» (м. Київ) при розрахунках стійкості берегоукріплення водних об'єктів на етапі проектування та початку будівництва берегозахисних та гідротехнічних споруд .Матеріали дисертації впроваджено в учбовому процесі КПІ ім. Ігоря Сікорського в курсах лекцій “Основи екології та наноекологія”, “Екологізація виробництва та «зелені технології», «Стратегія охорони навколишнього середовища».Ключові слова: екологічна небезпека, методологія оцінки, екологічні ризики, полігони твердих побутових відходів, ґрунтова основа, математичне моделювання.^UThe dissertation is devoted to solving an important scientific and applied problem of forecasting the use of closed landfills as a basis for buildings, which ensures the rational use of natural resources and compliance with safety standards and environmental restoration by reusing closed landfills as a basis for buildings.The ecological consequences of waste management in Ukraine and the world, the current state and prospects for the use of landfills for solid waste (MSW) are analyzed. Using the method of expert assessments, it was found that the indicators with the highest severity of effects are the influence of atmospheric air; surface deformation; effects on the respiratory tract; danger of explosion and fire.To predict the stability of landfills for the purpose of their reuse as the basis of structures, numerous experiments were conducted on the basis of mathematical modeling of landfill subsidence processes. The finite element method was used to model the landfill subsidence process. A spatial mathematical model of the solid waste landfill consolidation process has been developed, in which it is first proposed to take into account the underlying soil, as it is one of the main factors in the formation of subsidence. As a result of application of the developed technique and a set of programs the regularities of landfill subsidence are obtained from the physical and mechanical properties of the landfill body and soil, shape and angle of the landfill, the mutual location of the underlying soils. Analytical dependences of landfill subsidence with different underlying soils on the magnitude of static and dynamic loads in the form of polynomials of 2nd degree are obtained, which make it possible to predict landfill subsidence with the aim of their further use as a basis for different purposes.Key words: ecological danger, assessment methodology, ecological risks, landfills of solid household waste, soil basis, mathematical modeling.