Основні забруднювачі та оцінка якості підземних вод РСО-Аланія в
умовах техногенезу
асп. Мелконянц Н.Г., проф. Кодзаев Ю.В.
Кафедра геології та
пошуково-розвідувального справи.
Північно-Кавказький
державний технологічний університет
Представлені
основні забруднювачі, їх вплив на підземні води і дана оцінка якості
води в умовах техногенезу для РСО-Аланія.
Потенційними
джерелами забруднення підземних вод на території РПО-А є:
гірничо-видобувні підприємства, збагачувальні фабрики та їх хвостосховища,
промислова зона м. Владикавказа, звалище твердих побутових відходів (ТПВ) м.
Владикавказа, тваринницькі ферми, автозаправні станції (АЗС) і
нафтобази.
Збагачувальні
фабрики та їх хвостосховища є суттєвим чинником негативного
техногенезу впливу на навколишнє середовище. По-перше, відбувається забруднення
поверхневого стоку і грунтів, і як наслідок цього - підземних вод. По-друге,
загальний спад виробництва призвів до практично повної відсутності можливості
підтримки гірничо-збагачувального комплексу на рівні розумного
соціально-економічного балансу та екологічної безпеки.
Серйозною
екологічною проблемою стали АЗС та інші об'єкти нафтопродуктозабезпечення.
Забруднення
підземних вод та водозаборів нафтою і нафтопродуктами зустрічається часто і
становить значну небезпеку. Як відомо, основну частину нафти
становлять різноманітні вуглеводні. Нафта з водою не змішується, і
розчинність її невелика. Наприклад, для рідких парафінів і нафтенових
вуглеводнів вона становить 40 - 150 мг/дм 3, що у багато разів перевищує ГДК.
Розчинність ароматичних вуглеводнів ще вище і досягає 500 (толуол) і
навіть 1800 (бензол) мг/дм3 [1].
В
водоносному горизонті в процесі анаеробних біохімічних реакцій відбувається
окислення нафтопродуктів. У цих умовах з води зникають розчинений
кисень і нітрати, і зменшується вміст сульфатів, але з'являється амоній,
сірководень, збільшується вміст заліза, марганцю, вільної вуглекислоти,
погіршується смак і запах води і вона стає непридатною для питного
використання. Погіршення якості підземних вод поблизу ділянок розливу нафти,
за даними Ф. Бирка і С. Форевер, не зникне й через 70 років.
Поряд
зі стоками хвостосховищ ГЗК, що містять різноманітні Флотореагенти, і
площами нафтового забруднення серйозний вплив на якість підземних вод
надають відвали розкривних порід наших гірничо-рудних підприємств. Окислення
сульфідних мінералів тут приводить до формування ореолів сульфатного
забруднення, у межах яких концентрація сульфат-іонів у 50 - 100 разів
перевищує фонові значення. Паралельно протікають процеси гідролізу
мінералів основних і ультраосновних порід дають різко лужну (рН = 9) реакцію
середовища. Шахтні води є сірчанокислим і містять величезну кількість рудних
елементів (Pb, Zn, Cu, Cd, Ag тощо), які інтенсивно концентруються як у
рідкій фазі, так і в суспензії.
Безпосередньо
в м. Владикавказі екологічно небезпечними об'єктами є підприємства
промислової зони. Тут має місце хімічне забруднення підземних вод,
що відбувається в результаті скидання значної кількості вод, що містять
відходи підприємств металургійної та інших галузей промисловості.
Хімічне забруднення може бути прихованим, неявним, повільно, що діє, інакше
кажучи, хронічним.
Розглядаючи
умови впливу полігону ТПВ на підземні води і оцінюючи ступінь цього
впливу, зазначимо, що вони являють собою гетерогенні, еволюціонуюча
об'єкти, які тривалий час і комплексно впливають на всі компоненти геологічного середовища
[2].
В
одному з опусів курсу лекцій, прочитаного в штаті Вісконсін (США),
опублікованому в журналі Waste Age (№ 1 - 6) за 1986 р., дається аналіз
типового полігону ТПВ за процентним змістом відходів, виду і кількості
продуктів розпаду (табл. 1).
Таблиця
1
Складові звалищного
відходів
Зміст,%
Продукти розпаду і виділяються речовини
Метали
до 7
Sn, Zn, Cu, Ca, Mg, бікарбонати Fe, сульфати Ca і Mg,
з'єднання металів
Тканини
до 4
NH4, P2O5, K, Cорг, альдегіди, SO4, NO3, NO2, CH4
Шкіра
1
HCO3, альдегіди, органічні кислоти, P2O5, SO4, NH4,
NO3, NO2, CH4, складні з'єднання
Пластик
2
інертний до взаємодії з водою
Гума
1
Синтетичні речовини (реакції відбуваються дуже повільно)
Скло
8
Мікроелементи після тривалого впливу температури і
тиску
Дерево
2
HCO3, альдегіди, органічні кислоти, фенол, NO3, NO2,
CH4, складні органічні сполуки.
покидьки
15,5
Всі види продуктів розпаду, біогаз, мікроелементи
Папір
52
Те саме
Інші
5
Різні хімічні з'єднання
Табл.
1 дає загальне уявлення про що виділяються на полігонах речовини, які у вигляді
різних сполук можуть потрапляти у воду.
Також
надзвичайно небезпечним є забруднення підземних вод від тваринницьких
комплексів, стічні води яких мають форму висококонцентрованих
суміш, що складається з грубо-і дрібнодіспергіроване домішок, розчинених
сполук і води.
Терміни
виживання патогенних організмів та вірусів різні: від 3 - 7 тижнів у водному
середовищі (збудники дизентерії) до декількох років в зрошуваною грунті (кишкова
паличка) [3].
На
підставі вищевказаного була складена табл. 2 «Основні показники зон
техногенезу РСО-А ».
Таблиця
2
Підзона, глибина
Вид техногенних впливів
Вид техногенних змін
Характер техногенних змін гідрогеологічних
обстановок
I/300 м
Відбір прісних вод. Вилучення твердих корисних копалин
(ПІ). Будівництво та експлуатація підземних інженерних споруд.
Експлуатація наземних накопичувачів рідких і твердих відходів Експлуатація наземних
нафтоперегінних комплексів. Захоронення твердих відходів
Скорочення експлуатаційних запасів природних вод.
Скорочення запасів твердих ПІ. Забруднення підземних вод, порід зони аерації,
водоносних горизонтів і комплексів. Освіта техногенних водоносних
горизонтів. Освіта лінз нафтопродуктів на поверхні грунтових вод.
Формування техногенних відкладень
Зміна пластового тиску
Зміна водопроводящіх властивостей порід. Зміна
співвідношень областей живлення і розвантаження водоносних горизонтів.
Інфільтраційне надходження забруднюючих компонентів. Забруднення підземних
вод і порід. Зниження кордону окислювально-відновлювальних процесів
II/300-2500
м
Вилучення твердих і рідких ПІ. Вилучення промислових мінеральних
вод. Закачування стічних і природних вод
Скорочення природних запасів пластових вод. Забруднення
пластових вод і водоносних порід. Формування лінз техногенних вод
Зміна термобаричних умов. Зміна характеру
гідравлічної зв'язку між водоносними міськ-ізонтамі. Зміна водопроводящіх
властивостей порід
Захоронення твердих відходів
Техногенна літофікація порід
Надходження газів атмосферного генезису. Дегазація
пластових вод і порід
III/2500-5000
м
Вилучення пластових вод у процесі нафтовидобутку. Закачка
стічних і природних вод
Скорочення природних запасів пластових вод. Забруднення
підземних вод і порід. Формування лінз техногенних вод
Те ж, що і для II підзони
Висновок.
Прогноз часового та просторового забруднення підземних вод - одна з
найбільш важливих завдань вивчення цих явищ. Для отримання якісного
прогнозу необхідно широко застосовувати методи математичного моделювання і
системного аналізу геологічного середовища в умовах техногенезу.
Список літератури
Орадовская
А.Е., Лапшин М.М. Санітарна охорона водозаборів підземних вод. М.: Недра, 1987
. С.33.
Гольдберг
В.М., Газда С. Гідрогеологічні основи охорони підземних вод від забруднення.
М.: Недра, 1984. С.262.
Вартельскій
В.І., Мангельдін Р.С., Хасанов А.С. Основні забруднювачі підземних вод і
оцінка ступеню погіршення якості геологічного середовища в умовах техногенезу.
Теоретичні основи і методика гідрогеологічного прогнозу забруднення
підземних вод. М.: Наука, 1990. С. 125.
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.skgtu.ru/
