Статья: Гидрогеохимическая проявленность ореолов техногенного замещения подземных вод в связи с Ларинским полигоном ТБО г. Донецка

Таким образом, вокруг полигона формируется вторичная техногенная гидрохимическая зональность, проявленная закономерной сменой хлоридно-натриевых вод сульфатно-натриевыми и далее сульфатными кальций-натриевыми и натрий-кальциевыми водами. Большая часть микроэлементов также вполне закономерно распределяется в ореоле замещения.

Железо и марганец образуют контрастные локальные ореолы, контролируемые площадкой складирования полигона. Высокие концентрации до 9-11 ПДК для железа и 144-165 ПДК для марганца отмечаются на участке выхода фильтрата. По мере удаления от полигона концентрация данных элементов в подземных водах резко падает и в большинстве скважин и колодцах имеет повышенные, но редко превышающие нормативные, показатели (0,1 мг/дм3 для марганца и 0,3 мг/дм3 для железа).

Марганец и железо часто в природных и техногенных процессах ведут себя практически одинаково, поэтому характер распространения их ореолов совпадает. Для фильтрата, образующегося при преобразовании ТБО, характерны высокие концентрации марганца и железа, которые выщелачиваются при коррозии металлического лома, окисляясь, переходят в раствор. Устойчивость этих металлов в фильтрате обусловлена восстановительной бескислородной обстановкой и низким рН (5,5—6,5). Миграция марганца и железа прекращается на окислительных барьерах или при повышении щелочности раствора. Здесь они окисляются до трехвалентной (для железа) и четырехвалентной формы (для марганца) и выпадают в осадок, образуя корочки, прожилки и вкрапленники во вмещающих породах. При прохождении фильтрата сквозь толщу известняков всегда наблюдается рост рН. Известняки нейтрализуют кислотные свойства фильтрата. Уже на этой стадии может наблюдаться выпадение окислов и гидроокислов железа и марганца. При смешивании фильтрата с грунтовыми водами, обогащенными кислородом, также происходит дополнительное осаждение железа и марганца.

Высокие концентрации кадмия контролируются участками распространения загрязненных фильтратом грунтовых вод. В скважине у основания дамбы установлена концентрация кадмия, превышающая ПДК (0,001 мг/дм3) в 4 раза. Ореол кадмия, ограниченный концентрацией в 1 ПДК, достигает б. Четвертную и долину р. Кальмиус.

Аномальные концентрации свинца установлены в большинстве отобранных проб воды. Максимально загрязненные свинцом воды находятся на некотором удалении от границ полигона, образуя своеобразную оторочку. На участке выхода фильтрата отмечаются умеренно загрязненные свинцом воды. Максимальное загрязнение свинцом в 13,3 ПДК (0,03 мг/дм3) установлено к востоку от полигона на участке заболачивания в долине р. Кальмиус. Характер поведения свинца подтверждает вывод о закономерном распределении макро- и микрокомпонентов внутри ореола замещения природных вод, когда от центра к периферии отмечается закономерные изменения не только концентраций компонентов, но и их ассоциаций.

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

1. Зона влияния полигона на подземные воды определяется направлением движения подземного потока и ограничивается элементами гидрографической сети территории: б. Четвертная к западу, северо-западу от полигона; б. Тринадцатая к северу и р. Кальмиус к северо-востоку и востоку от него.

2. В пределах установленной зоны влияния сформирован ореол замещения природных вод, внутри которого макро- и микрокомпоненты распределены вполне закономерно по отношению к источнику загрязнения.

3. Основными компонентами, испытывающими привнос со стороны полигона и интенсивную дифференциацию внутри ореола замещения, являются: хлориды, сульфаты, марганец, железо, натрий, свинец и кадмий.

4. Интенсивно загрязненные воды имеют высокий уровень минерализации и жесткости.

5. Положительными факторами, существенно снижающими степень загрязнения подземных вод и сокращающими размеры ореола замещения, являются достаточно мощная зона аэрации (10—15 м) и то, что главными породами, слагающими зону аэрации, служат известняки, которые крайне агрессивны к фильтрату, обладающему кислотными свойствами. Нейтрализация фильтрата на выходе со стороны днища полигона сопровождается осаждением большого спектра макро- и микрокомпонентов. Это способствует очищению воды, с одной стороны, и загрязняет водовмещающие породы, с другой. При этом происходит локализация процесса загрязнения в определенном объеме пород — ореоле техногенного замещения. Этим объясняется сокращение зоны влияния полигона с восточной стороны, где расположен наиболее мощный слой известняка. Поэтому подземные воды в долине р. Кальмиус имеют близкие к нормативным показатели по большинству компонентов — загрязнителей.

6. Полученные данные могут служить обоснованием для организации системы регулярного мониторинга подземных вод в зоне влияния полигона.

7. Для локализации зоны влияния полигона необходимо разработка природоохранных мероприятий, предупреждающих образование и распространение загрязненных фильтратом подземных вод.

Список литературы

1. ДБН В.2.4-2-2005. Проектирование. Полигоны ТБО. Основные положения проектирования. - К.: ГОССТРОЙ Украины, 2005. - 32 с.

2. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия - М.: Логос, 2000 - 626 с.

3. Шварцев С.Л., Пиннекер Е.В., Перельман А.П. и др. Основы гидрогеологии. Гидрогеохимия. - Новосибирск: Наука, 1982. - 287 с.