ГЕОЭКОЛОГИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ. ГИДРОГЕОЛОГИЯ. ГЕОКРИОЛОГИЯ, 2014, № 6, с. 495-506
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ
УДК 556.388
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КЛАДБИЩА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД И ДРУГИХ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ
СРЕДЫ
© 2014 г. И. В. Галицкая, И. А. Позднякова, Г. И. Батрак, И. А. Костикова
Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева Российской академии наук, Уланский пер., д. 13, стр. 2, Москва, 101000 Россия. E-mail: galgeoenv@mail.ru
Поступила в редакцию 03.07.2013 г. После исправления 17.02.2014 г.
Необходимость исследования геоэкологического состояния территории, прилегающей к кладбищу, возникла в связи с ее планируемой застройкой. Оценка геоэкологического состояния проводилась по результатам комплексных исследований почв, пород зоны аэрации, водонасыщенных пород, подземных и поверхностных вод. Полученные результаты эколого-геохимических исследований использованы для разработки концептуальной модели формирования загрязнения подземных и поверхностных вод.
Ключевые слова: подземные воды, загрязнение, минерализация органического вещества, соединения азота, хлорид-ион, нефтепродукты, санитарно-защитная зона.
ВВЕДЕНИЕ
Небольшое кладбище сельского типа в Московской области насчитывает около 3000 захоронений на площади 10 га и расположено на окраине населенного пункта в 400-600 м в смешанном лесу выше по склону от безымянного ручья. В непосредственной близости от кладбища находятся жилой поселок, автотранспортное предприятие и бывшие сельхозугодия с системой искусственного орошения.
Начало захоронений датируется 1963 г. Захоронение осуществляется на глубину до 2 м в моренные суглинки зоны аэрации. С годами интенсивность захоронений снижается, а "под-захоронений" растет и составляет около 40% от количества захоронений. Дренаж на кладбище отсутствует, отвода поверхностного стока на рельеф или в ручей нет.
Кладбище - потенциальный источник воздействия на среду обитания и здоровье человека. В результате процессов разложения останков в почвы, породы зоны аэрации и подземные воды поступают бактерии, органические соединения, соединения азота, хлориды, гидрокарбонаты, тяжелые металлы. Исследования по изучению загрязнения почв, пород зоны аэрации и подземных
вод на кладбище и прилегающей к нему территории ранее не проводились.
Согласно СанПин 2.2.1/2.1.1.1200-03, вокруг кладбища должна соблюдаться санитарно-защит-ная зона (СЗЗ) - территория, в пределах которой запрещается располагать объекты жилой застройки и рекреационные зоны. Размер СЗЗ данного кладбища, основываясь только на нормативных документах, однозначно установить сложно. Площадь кладбища составляет 10 га, что не позволяет отнести его к типу городского кладбища традиционного захоронения площадью 20 га, для которого необходимо соблюдать СЗЗ размером 300 м. В то же время оно существенно больше кладбища сельского типа, для которого СЗЗ может составлять 50 м. Так как на землях бывших сельхозугодий, расположенных между кладбищем и долиной ручья, предполагалось строить жилье, то установление размера СЗЗ необходимо для определения границ застройки, а именно ее удаления от кладбища на безопасное расстояние - за границы зоны влияния кладбища на загрязнение природных сред.
С целью определения зоны влияния кладбища и оценки загрязнения компонентов природной среды на прилегающей к кладбищу территории
проведены исследования геолого-гидрогеологических условий и геоэкологическое опробование почв, пород зоны аэрации и водонасыщенных пород, подземных и поверхностных вод.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Для изучения геолого-гидрогеологических условий пробурены 8 скважин, их расположение представлено на рис. 1. Обоснование перечня показателей при проведении геоэкологического опробования проведено на основании анализа и обобщения литературных и фондовых данных по биохимическим процессам распада и особенностям миграции загрязняющих веществ в зоне влияния кладбищ [1, 3, 4, 7-13].
Комплекс исследований почв и пород включал определение валового содержания химических элементов 1-Ш классов опасности (ртуть, мышьяк, свинец, хром, кадмий, марганец, медь, никель, кобальт, цинк), нефтепродуктов, числа патогенных бактерий, индекса БГКП, индекса энтерококков, яиц и личинок гельминтов.
Обработка результатов химического анализа заключалась в определении коэффициентов превышения концентрации компонентов: предельно допустимой концентрации (ПДК) или ориентировочно допустимой концентрации (ОДК), фонового содержания или кларка; суммарного показателя загрязнения ^с) для металлов 1-Ш классов опасности. При расчете коэффициентов концентрации химических элементов в почвах и породах рассматривались 2 варианта: в первом - оценивались превышения фактического содержания элементов в почвах и породах по отношению к их фоновым содержаниям в почвах Московского региона [5]; во втором - оценивались превышения содержаний элементов в почвах по отношению к кларку элементов в песчаниках и глинах [2].
При расчете коэффициентов превышения предельно допустимой концентрации нефтепродуктов использованы нормативы1, в соответствии с которыми в качестве ПДК рекомендовано содержание нефтепродуктов - 300 мг/кг, а уровень загрязнения оценивается по следующим градациям (мг/кг): 300-1000 - низкий, 1000-3000 -
1 Методика исчисления размеров ущерба, вызываемого захламлением, загрязнением и деградацией земель на территории г. Москвы. Приложение к распоряжению Мэра г. Москвы от 27.06.99 г. № 801 - РМ. МУ 2.1.7.730-99. Методические указания "Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест". М.: Минздрав России, 1999.
линии рельефа в абсолютных отметках поверхности земли.
средний, 3000-5000 - высокий, >5000 - очень высокий.
Эколого-геохимическое состояние поверхностных и подземных вод на прилегающей к кладбищу территории оценивалось по следующим показателям: взвешенное вещество, рН, ХПК, хлориды, сульфаты, фосфаты, нитраты, нитриты, кальций, аммиачный азот, нефтепродукты, марганец, железо; коли-фаги, общее микробное число, общие колиформные бактерии, термотолерантные колиформные бактерии, сальмонеллы, шигеллы.
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТЕРРИТОРИИ
В геоморфологическом отношении территория представляет пологий склон флювиогляциальной равнины с максимально высокими абсолютными отметками 178-180 м в месте расположения кладбища и минимальными 165 м в пойме ручья, впадающего ниже по течению в небольшую реку (см. рис. 1). Гидрологический режим водотоков зарегулирован при помощи дамб и искусственных водоемов.
С поверхности земли до глубины 40 м геологический разрез сложен четвертичными и юрскими отложениями примерно равной суммарной мощности.
Четвертичные отложения представлены верхнечетвертичными неоднородными покровными суглинками (аё Q3) мощностью до 3 м; средне-
Рис. 2. Свободная поверхность подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта в среднечетвертичных флювиогляциальных отложениях в абсолютных отметках.
четвертичными отложениями - поместно распространенными флювиогляциальными разнозерни-стыми песками (flgQ2ms) мощностью 4.4-6.9 м и фрагментарно - моренными суглинками (gQ2ms) мощностью до 2 м; повсеместно распространенными нижнесреднечетвертичными песками и супесями московско-днепровского времени (flgQ1dns-Q2ms) мощностью до 5 м и нижнечетвертичными суглинками и глинами днепровской морены ^^ш) мощностью до 4 м.
Отложения днепровской морены подстилаются мелкозернистыми песками титонского яруса верхней юры мощностью до 7-9 м, залегающими на келловей-оксфордских глинах ^2-3 к1-ох), их вскрытая мощность превышает 20 м. Поверхность кровли глин неровная, погружается в сторону водораздела и приподнята по направлению к долине ручья.
Гидрогеологические условия территории характеризуются наличием "надъюрского" водоносного комплекса в четвертичной толще и "юрского" водоносного горизонта в верхнеюрских отложениях. Надъюрский водоносный комплекс и юрский водоносный горизонт повсеместно разделены слабопроницаемыми суглинками днепровской морены. Юрский водоносный горизонт отделен от залегающих ниже водоносных горизонтов в каменноугольных отложениях слабопроницаемыми келловей-оксфордскими глинами.
Максимальная мощность "надъюрского" водоносного комплекса составляет 15-20 м на водоразделе. Глубина залегания уровня подземных вод (УПВ) - от 2.7 до 6 м. Уровенная поверхность, снижающаяся от водораздела к долине ручья, имеет аномальные погружения (рис. 2). Питание подземных вод местное инфильтрационное, разгрузка происходит в результате фильтрации в ручей и перетекания через моренные суглинки в юрский водоносный горизонт. На участках распространения слабопроницаемых суглинков московской морены (gQ2ms) в водораздельной и склоновой части долины водоносный комплекс состоит из двух горизонтов. При этом УПВ в нижнем водоносном горизонте в нижнесреднечетвер-тичных песках устанавливается на 2 м ниже УПВ в верхнем горизонте в среднечетвертичных песках. В долинной части оба водоносных горизонта образуют единый горизонт.
Юрский водоносный горизонт ^3у) распространен повсеместно. Подземные воды горизонта напорные, уровни устанавливаются на 2.5-2.8 м ниже УПВ "надъюрского" водоносного комплекса. Формирование и разгрузка подземных вод происходят за пределами исследуемой территории; его питание осуществляется в результате перетекания подземных вод из "надъюрского" водоносного комплекса, а разгрузка за счет перетекания через глины ^2-3 к1-ох) в залегающие
ниже водоносные горизонты в каменноугольных отложениях.
Подземные воды во всей водовмещающей толще характеризуются тесной гидравлической связью, которая подтверждается гидрогеохимическими данными. Водоносные горизонты и разделяющие слои в слабопроницаемых отложениях имеют небольшую мощность, максимальные перепады напоров подземных вод по разрезу не превышают 3 м. Миграция загрязняющих веществ в подземных водах может происходить как в плане по водоносным горизонтам по направлению к ручью, так и сверху вниз по разрезу в результате перетекания через разделяющие слои в слабопроницаемых отложениях.
БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ РАСПАДА И ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНО
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.