К оценке влияние полигонов твердых бытовых отходов на подземные воды

Студ. МИНЯЙЛО Е.Э., канд. геол.-мин. наук ВЫБОРОВ С.Г.(ДонНТУ)

Одной из актуальной задач современности является организация рационального природопользования, включая использование и охрану подземных вод, которые являются одним из основных компонентов природной среды. Подземные воды являются всенародным достоянием и ценнейшим полезным ископаемым.

Полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) являются опасными источниками загрязнения окружающей среды. Особенно те из них, которые не оборудованы противофильтрационным экраном и эксплуатируются без должной изоляции инертным материалом и без необходимого уплотнения отходов. Таких полигонов в пределах Донецкой области подавляюще большинство. Экологические и санитарно-гигиенические проблемы в связи с их эксплуатацией практически одинаковы – это негативное воздействие на все компоненты окружающей среды: атмосферный воздух, почво-грунты, поверхностные и подземные воды, грунты основания и водовмещающие породы, растительный и животный мир, население прилегающих территорий. Комплексность данного воздействия проявляется также в том, что загрязнение носит поликомпонентный характер, то есть в окружающую среду со стороны полигонов ТБО различными путями поступают различные вещества весьма широкого спектра. Перечень компонентов-загрязнителей при этом постоянно увеличивается в связи с расширением потребительских возможностей населения и развитием технологий, расширяющих спектр применяемых веществ. Размеры ореолов и интенсивность загрязнения в их пределах определяются, прежде всего, технологией эксплуатации полигона и ландшафтно-геохимическими условиями его размещения.

Приведение полигонов твердых бытовых отходов в экологически безопасное состояние является весьма актуальной задачей, которая должна решаться на основе анализа всех факторов негативного влияния с оценкой его масштаба и интенсивности. Одним из основных объектов этого влияния являются подземные воды прилегающих к полигонам территорий.

Для оценки и прогноза качественного состояния подземных вод территорий размещения полигонов ТБО необходимо изучение основных механизмов взаимодействия складируемых отходов с подземной гидросферой и определение основных параметров загрязненных вод.

Под механизмом взаимодействия складируемых на полигонах бытовых отходов и подземной гидросферой понимается процесс постепенного замещения природных вод водами антропогенного происхождения, то есть закономерное необратимое изменение их макро- и микрокомпонентного состава [1].

В ТБО изначально всегда в достаточном количестве присутствует вода, что обусловлено высокой влажностью пищевых отходов. Однако основная подпитка тела отходов водой происходит за счет атмосферных осадков. В результате давления вышележащих масс отходов, а также под действием гравитации, эта вода отжимается и в основании полигона формируется своеобразный водоносный горизонт. Вода этого горизонта называется фильтратом, который представляет собой сложную по химическому составу полупрозрачную жидкость от желтовато-бурого до темно-коричневого цвета с ярко выраженным неприятным запахом биогаза – продукта разложения пищевых отходов.

Далее фильтрационный поток со стороны полигона продвигается сквозь толщу водовмещающих пород. Химически агрессивные с явно выраженной кислотной реакцией (рН около 6) воды, попадая в водоносные горизонты, нарушают сложившееся равновесие в системе вода – вмещающая порода. При этом под действием техногенных вод происходят интенсивные эпигенетические преобразования водовмещающих пород. Неизбежно, химически агрессивная вода приводит к изменению их структурно-вещественных параметров до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие в системе раствор-порода. В результате вокруг очага загрязнения формируется ореол эпигенетического замещения водовмещающих пород, имеющий закономерное внутреннее строение. Породы, изменяясь под действием техногенеза, локализуют данный негативный процесс в пределах ограниченного пространства, аккумулируют большие объемы загрязнителей, которые слагают минеральную основу и определяют геохимическую специализацию вновь образующихся эпипород.

Таким образом, в этих обменных процессах горные породы выступают в роли естественного фильтра для воды, которая при этом очищается, становится по ионно-солевому составу близкой к природной.

Если рассмотреть взаимодействующую систему вода-порода в направлении от источника, то можно установить определенную зональность, выраженную в закономерной смене ионно-солевого состава подземных вод. Вокруг полигона ТБО формируется закономерно-пространственный ореол замещения природных вод антропогенными. В пределах ореола воздействия фиксируется закономерная дифференциация макро- и микрокомпонентов подземных вод. Для каждой из зон характерен свой набор макро- и микрокомпонентов.

Общая направленность антропогенного замещения сводиться к формированию гидрохимической зональности вод в направлении от источника: хлоридные магниево- натриевые > гидрокарбонатно-хлоридные магниево-натриевые > хлоридно-гидрокарбонатно-сульфатные магниево-натриевые > гидрокарбонатно-сульфатные магниево-натриевые > сульфатно-натриевые > гидрокарбонатно-сульфатные натриево-кальциевые > гидрокарбонатные натриево-кальциевые (соответствуют пресным водам зоны гипергенеза). В этом же направлении отмечается снижение уровня минерализации в среднем от 8-9г/дм3 до 0,5-1,5г/дм3. Поэтому представленная зональность полностью подчинена степени раствори