Статья будет опубликована в сборнике статей IV международной научно-практической конференции "Проблеми природокористування, сталого розвитку, екобезпеки регіонів". - Днепропетровск: Институт проблем природопользования и экологии НАН Украины,2007
Полигоны промышленных отходов, организованные 10-15 и более лет назад, в большинстве случаев не отвечают современным требованиям экологически безопасного состояния. Природоохранные мероприятия при их обустройстве, как правило, не предусматривались и не осуществлялись, технология складирования отходов также не регламенти-ровалась. Это в полной мере относится к Ларинскому полигону промышленных и строительных отходов.
Он расположен юго-восточнее г. Донецка в 0,3-0,5 км на запад северо-запад от пос. Ларино. Промышленными отходами заполняются бывшие известняковые карьеры, простираю-щиеся с северо-запада на юго-восток. Участок складирования Ларинского полигона зани-мает небольшую площадь, около 6 га. На северо-западе полигон граничит с частично рекультивированной закрытой свалкой твердых бытовых и промышленных отходов, организованной более 35 лет назад.
В настоящее время отходы на полигоне складируются раздельно в зависимости от типа и класса опасности, а также послойно изолируются инертным материалом. Однако отсутствие противофильтрационного экрана в основании толщи отходов, как на полигоне, так и на свалке, приводит к интенсивному загрязнению подземных вод прилегающей террито-рии.
В геологическом строении площадки размещения полигона участвуют каменноугольные моноклинально залегающие песчаники, аргиллиты и алевролиты с прослоями известняков, перекрытые элювиальными образованиями и делювиальными суглинками.
Подземные воды в границах полигона залегают в каменноугольных отложениях – песчаниках, известняках, алевролитах и аргиллитах. В зоне активного водообмена водоносны все каменноугольные породы, независимо от литологии. По характеру движения воды трещинного типа. На прилегающей к полигону территории распространены подземные воды, заключенные в каменноугольных породах и плейстоценовых отложениях.
С учетом того, что загрязненные со стороны полигона подземные воды выклиниваются в балку Тринадцатая и в реку Кальмиус и, что подземные воды используются местным населением для хозяйственно-бытовых и питьевых нужд, актуальным является изучение ха-рактера проявления, интенсивности и масштаба загрязнения, а также определение зоны влияния полигона на качество подземных вод прилегающей территории. Эти частные задачи решаются при исследовании механизма процесса загрязнения и гидрогеохимической проявленности признаков техногенного замещения подземных вод.
Разнообразные промышленные отходы в большинстве случаев имеют глубинное по отношению к земной поверхности происхождение, так как представляют собой продукты переработки минерального сырья, добытого из недр земли. Их вещественный состав, фор-мы нахождения химических элементов не соответствуют поверхностным условиям, в которые они попадают. Поэтому, даже первично нейтральные отходы (отвальные породы, золы, шлаки ит.д.) могут представлять опасность для окружающей среды. Попадая из недр земли на поверхность в зону выветривания, отходы, образовавшиеся после переработки минерального сырья, претерпевают значительные структурно-вещественные изменения, связанные с гидратацией и разложением слагающих их минералов, с окислением большей части металлов и с переводом их в подвижное состояние. Далее в процессе растворения и выщелачивания значительная часть компонентов отходов переходит в водные растворы и мигрирует через зону аэрации в подземные водоносные горизонты. Эти процессы протекают вполне закономерно и наиболее полно проявлены в пределах горизонтов подземных вод в системе вода – водовмещающая порода.
Механизм замещения природных подземных вод обусловлен поступлением в водоносные горизонты растворенных и выщелоченных метеорными водами веществ из тела отходов и последующим распространением загрязненных вод в соответствии с направлением движения подземного потока от полигона к балке Тринадцатая и к р. Кальмиус. Продвижение загрязненных вод, то есть фильтрация сквозь толщу водовмещающих пород сопровождается сложными физико-химическими процессами, которые способствуют очищению воды от загрязняющих компонентов. Породы при этом выступают в виде своеобразных фильтров, блокирующих распространение загрязнения. Загрязняющие вещества концентрируются в виде специфических минеральных форм в водовмещающих породах, а очищенная вода продвигается далее. Вокруг полигона формируется закономерно построенный зональный ореол загрязнения, проявляющийся в полном объеме в системе вода – водовмещающая порода.
Гидрогеохимическая зональность ореола замещения подземных вод проявляется как постепенным изменением концентраций ряда веществ и элементов (концентрационная зональность), так и сменой набора ассоциативных групп индикаторных компонентов (ассоциативная зональность), по ходу движения подземного потока.
Максимальные концентрации, контролируемые площадкой складирования полигона, установлены для хлорид-иона (до 767 мг/дм3), натрий-иона (до 622 мг/дм3), железа (до 0,66 мг/дм3), марганца (до 29,5 мг/дм3), свинца (до 0,042 мг/дм3), кадмия (до 0,0005 мг/дм3). Концентрация данных компонентов закономерно снижается по мере удаления от полигона. Такие же закономерности установлены для уровня жесткости (до 44,1 мг-экв/дм3) и минерализации (до 4350 мг/дм3) подземных вод.
Эпицентры концентраций подземных вод сульфатами (до 1895 мг/дм3) и никелем (до 23 мг/дм3) несколько смещены относительно источника загрязнения, образуя своеобразную оторочку вокруг площадки складирования отходов. То есть по периферии полигона постепенно формируется зонально-построенный ореол замещения подземных вод. Техногенная дифференциация макро и микрокомпонентов приводит к возникновению гидрогеохимической зональности. Так вблизи площадки складирования отходов распространены воды хлоридно-сульфатно-натриевые, которые ниже по подземному потоку сменяются сульфатно-натриевыми, сульфатными со смешенным катионным составом и далее – гидрокарбонатно-сульфатными со смешенным катионным составом. В этом же направлении снижается уровень минерализации и жесткости, а также концентрации большинства компонентов – индикаторов загрязнения.
Изучение закономерностей развития процессов замещения природных вод вокруг различных источников загрязнения позволяют более достоверно оценить масштабы и установить границы проявления негативного воздействия.