|
Прогноз распространения ртутного загрязнения за пределами промышленной площадки ОАО «Радикал», г. Киев и обоснование сети мониторинга подземных вод
Содержание
2. Краткий обзор результатов обследования района ртутного загрязнения Исходные данные для моделирования Краткая характеристика гидрогеологических условий, их схематизация на модели и постановка задачи Краткая характеристика системы моделирования GMS 3.1 Назначение и состав комплекса моделирования Создание модели, методика моделирования и результаты калибровки модели Анализ результатов моделирования 4. Обоснование сети мониторинга ртутного загрязнения подземных вод
ОАО «Радикал», г. Киев (бывший Киевский завод химикатов) производил хлор и каустическую соду путем электролиза водного раствора хлорида натрия с ртутным катодом с 1954 по 1996 гг. Расчетная балансовая величина общих потерь ртути /1/ за 42 года эксплуатации производства составила примерно 700 т, из которых до 100 т составили потери с газовыми выбросами, до 200 т в виде механических потерь поступило в основание цеха электролиза, до 5 т осело в виде примеси на складе соли, до 3 т находятся в шламонакопителе в составе не вывезенных ртутьсодержащих отходов. Значительные количества ртути были депонированы в строительные конструкции производственных зданий, относящихся к хлорному производству. Наиболее массивное загрязнение ртутью наблюдается в полах цеха электролиза и в грунтах под ними. Другие крупные очаги загрязнения почв и грунтов отмечены на территориях, прилегающих к цеху электролиза, складу-солерастворителю, шламонакопителю. Завод находится на левом берегу Днепра в промышленной зоне Днепровского района г. Киева в пределах первой надпойменной террасы. Расстояние от цеха электролиза до реки Днепр в районе Русановского канала составляет около 4,5 км. С восточной и южной сторон территория завода окаймлена ручьем Пляховый, имеющим среднемноголетний расход воды около 0,2 м3/с /1/ и впадающим в озеро Нижний Тельбин и далее в реку Днепр. Кроме ОАО «Радикал» в промышленной зоне находятся химические предприятия ДШК «Дарна» и ОАО «Химволокно», а также электростанция ТЭЦ-4. По данным /2/ в пределах 2-х километровой зоны от источника ртутного загрязнения расположены, по крайней мере, 8 эксплуатационных скважин, из которых одна принадлежит предприятию «Киевводоканал». Перепад высот на территории промплощадки ОАО «Радикал» составляет не более 2 м/км, тот же горизонтальный рельеф (с абсолютными отметками в пределах 100-104 м и, в основном, спланированный намывными песками и насыпными грунтами мощностью до 5,5 м /3/), сохраняется в районе всей промышленной зоны /4/. Уровень грунтовых вод в районе ОАО «Радикал» находится на глубине 1,6-5,0 м от поверхности земли, амплитуда его сезонных колебаний составляет 0,3-1,0 м /4/. Первый от поверхности водоносный горизонт верхнечетвертичных и эоценовых отложений имеет мощность более 60 м и на абсолютной отметке около 35 м подстилается мергелями и мергелистыми глинами /5/. Четвертичная толща сложена в верхней части мелкозернистыми, глинистыми песками с прослоями суглинков, погребенных почв и линзами торфяников, в нижней части средне- и разнозернистыми песками с галькой и гравием осадочных и кристаллических пород. Мощность первого регионального водоупора колеблется в пределах 12-20 м /4/. Питание первого водоносного горизонта осуществляется за счет атмосферных осадков и утечек из подземных коммуникаций и промстоков (также отмечена возможность его подпитывания из нижележащих напорных водоносных горизонтов /5/). Разгрузка подземных вод первого водоносного горизонта осуществляется, в основном, в реку Днепр и, частично, в ручей Пляховый /5/.
Грунтовые воды, в основном, гидрокарбонатно-кальциевые, местами наблюдается их техногенное загрязнение, увеличивающее содержание сульфатов и хлоридов. Минерализация колеблется в пределах 0,3-0,7 г/л (на территории химических предприятий достигая 3,0 г/л), рН - 6,9-9.6 /4/.
2. Краткий обзор результатов обследования района ртутного загрязнения
В 1990-2002 гг. масштабы ртутного загрязнения в районе ОАО «Радикал» были оценены Комплексной гидрогеологической партией Государственного регионального геологического предприятия «Севгеология» г. Киев (КГП ГРГП) /2,4,6-7/, Украинским государственным институтом инженерно-геодезических изысканий и съемок г. Киев (УкрГИИГИС) /5/ и АО «Научно-технологический институт транскрипции, трансляции и репликации» г. Харьков (АО НТИ ТТР) /3/. Первые две организации провели традиционные эколого-геохимические обследования, заключающиеся в оценке интенсивности ртутного загрязнения территории (в том числе путем составления карт загрязнения) по результатам химико-аналитического определения ртути в приземном слое воздуха, пробах грунтов и строительных материалов (бетона), отобранных при проходке шурфов и скважин на территории промплощадки ОАО «Радикал» и вокруг нее, донных отложений из ручья Пляховый, а также проб подземных вод из наблюдательных скважин. Параллельно ими были проведены гидрогеологические исследования, включавшие наблюдения за уровнем подземных вод, а также одиночные и кустовые откачки воды из скважин. Третья организация, АО НТИ ТТР, с помощью мобильного приемника импульсных сигналов с частотами от 1 до 200 кГц провела дистанционное зондирование выходящего на территории промплощадки ОАО «Радикал» на дневную поверхность геополяритонного излучения. Оценка особенностей генерации и распространения этого излучения позволила, по словам авторов исследования /3/, провести картирование подземных водных потоков, локализовать места расположения подземных источников и стоков, а также областей нарушения и разрывов подземных течений, что в свою очередь дало возможность оценить произошедшие за последние 10 лет изменения ореолов ртутного загрязнения. Утверждается, что растекание ртути и ее соединений от основного очага в районе электролизного цеха происходило вместе с подземными водами преимущественно по вертикальному вектору и к 1992 г. привело к накоплению ртути на некой водоупорной кровле на глубинах 32-50 м. Результаты измерений также позволили утверждать, что поверхность глин этого водоупорного слоя имеет волнистый характер, поэтому накопление ртути и ее дальнейшее горизонтальное распространения происходило вдоль погребенных желобов. Ввиду повышенной скорости потока подземных вод в погребенных эрозионных понижениях ртуть и ее соединения распространяются в радиусе 4 км вокруг промзоны ОАО «Радикал» и могут достигнуть реки Днепр и Русановского залива Методики проведения полевых эколого-геохимических и химико-аналитических работ КГП ГРГП и УкрГИИГИС /2,5,7/ являются типичными для геологических организаций бывшего СССР, в настоящее время проводящих исследования в области охраны окружающей среды. Они опираются на советские (80-90-х гг.) ГОСТы и СаНПиН и используют атомно-абсорбционные спектрофотометры (ААС) «Юлия-2», «АГП-01» и химико-аналитические методики заводов-изготовителей этих приборов. Полученные результаты /2,5,7/ характеризуют район загрязнения как техногенную очаговую геохимическую ртутную аномалию поверхностных грунтов мощностью до 3 м и площадью около 1 км2 (площадь промплощадки ОАО «Радикал» составляет 0,6 км2). Основной массив загрязнения (около 90% площади) характеризуется мощностью в несколько сантиметров и интенсивностью от 1 до 10 ПДКп (от 2,1 до 21 мг/кг), три наиболее крупных очага, имеющие уровень загрязнения выше 10 ПДКп (21 мг/кг) имеют суммарную площадь около 0,08 км2. Наибольшая интенсивность и глубина загрязнения грунтов зафиксирована на уровне величин порядка г/кг и приурочена к производственным корпусам хлорного производства (содержание ртути в бетонных полах цеха электролиза достигает величин порядка 10 г/кг) и шламонакопителю. Основными формами нахождения ртути в почво-грунтах является элементарная ртуть, а также сульфид и оксиды ртути. Элементарная ртуть является источником поступления паров ртути в атмосферу (более 40% территории ОАО «Радикал» имеет в летнее время превышение ПДКсс (0,0003 мг/м3) на высоте 1,0-1,5 м от поверхности земли, элементарная ртуть и оксиды ртути – источником загрязнения растворимыми и другими подвижными формами ртути поверхностных и подземных вод. Миграция металлической ртути по горизонтали невозможна, а по вертикали на глубину нескольких метров маловероятна даже для наиболее интенсивного очага загрязнения, расположенного под корпусом электролиза. Миграция ртути по вертикали и горизонтали, в основном, происходит за счет переноса растворимых и других подвижных форм ртути с водой. Миграция ртути по горизонтали также возможна в результате переосаждения паров ртути, однако из-за быстрого рассеивания в атмосфере поток ртути по второму пути ничтожен. Источником опасности для населения являются пары ртути и загрязненные ртутью поверхностные и подземные воды. Донные отложения ручья Пляховый загрязнены ртутью до уровня порядка 100 мг/кг, однако из-за достаточно высокого расхода воды в нем в его поверхностных водах содержание ртути не превышает ПДКв (0,0005 мг/л). Площадь ореола подземных вод первого от поверхности водоносного горизонта, загрязненных ртутью выше ПДКв, по данным /2/ составляет более 1,5 км2 (ось окружности ореола загрязненных вод смещена от электролизного цеха вдоль потока подземных вод на юго-восток на 250 м) и с востока, юго-востока и юга ограничена ручьем Пляховый. При этом подземные воды на территории вокруг электролизного цеха площадью 0,05 км2 загрязнены ртутью выше уровня 0,1 мг/л (200 ПДВв). По периметру ореола загрязнения подземных вод в его юго-восточной части существует три очага ртутного загрязнения с концентрацией ртути в воде более 0,01 мг/л (20 ПДВв): один из них (восточный) приурочен к территории шламонакопителя, а два южных находятся за границей территории промплощадки ОАО «Радикал» на расстоянии 400 м от нее. По крайней мере, один из них может быть связан с выклиниванием на поверхность подземных вод, загрязненных ртутью. Глубина распространения подземных вод, загрязненных ртутью, обычно составляет 10-15 м от поверхности земли за исключением подземных вод, находящихся под электролизным цехом. Здесь концентрация ртути в воде остается высокой (более 0,1 мг/л) до предельных глубин опробования, равных 21-22 м от поверхности земли. Ни в одной из эксплутационных скважин левобережной части города Киева, достигающих второго и третьего от поверхности земли водоносных горизонтов, содержание ртути не превысило предела обнаружения используемых аналитических приборов /2/.
Исследуемая территория расположена в зоне сочленения северо-восточного склона Украинского кристаллического щита и юго-западного борта Днепровско-Донецкой впадины на левом берегу реки Днепр в пределах первой надпойменной террасы.
Cпрогнозировать распространение ореола ртутного загрязнения подземных вод для обоснования проектирования сети мониторинга.
Исходные данные для моделирования Использованы данные, содержащиеся в /1-2,4-7/, а также в /8/.
Краткая характеристика гидрогеологических условий, их схематизация на модели и постановка задачи На описываемой территории
по материалам /2,4-5/ распространены следующие водоносные горизонты и
комплексы (см. рис. 1): водоносный горизонт верхнечетвертичных отложений
первых, вторых и третьих надпойменных террас (аQIII);
водоносный горизонт эоценовых отложений ( Водоносные горизонты верхнечетвертичных отложений и эоценовых отложений гидравлически связаны. Водовмещающие отложения представлены мелкозернистыми, глинистыми и пылеватыми песками с прослоями супесей, суглинков. По данным опытно-фильтрационных работ коэффициенты фильтрации верхнечетвертичных отложений колеблются от 3-4 до 10 м/сут, коэффициент фильтрации эоценовых отложений составляет порядка 4 м/сут. Первым от поверхности региональным водоупором являются верхнемеловые отложения, представленные мергельно-меловой толщей сеноманского, туронского и коньякского ярусов общей мощностью около 20 м. Глубина залегания верхнемеловых отложений 60-70 м. На модели кровля верхнемеловых отложений была схематизирована как непроницаемая граница, абсолютные отметки которой в пределах моделируемой области колеблются от 30 до 40 м. Границы модели в плане совпадают с границами исследований, выполненных в рамках проекта /2/ (см. рис. 2-3).
Рис. 1. Схематический геолого-гидрогеологический разрез по линии А-Б /2/
Рис. 2. Карта поверхностного загрязнения грунтов в районе завода “Радикал” (по состоянию на 2002 г.) /2/
Рис. 3. Карта гидроизогипс первого от поверхности водоносного горизонта и содержание ртути в грунтовых водах в районе завода “Радикал” (по состоянию на 2002 г.) /2/
По внешним границам модели было задано граничное условие I рода с неизменяющимися во времени уровнями подземных вод. Ручей Пляховый схематизирован граничными условиями III рода. Моделируемая область в плане аппроксимирована прямоугольной сеткой, размер которой составляет M*N = 85*77 узлов. Шаг сети изменяется от 20 м вблизи источников загрязнения до 40 м на периферийных участках модели (см. рис. 4).
Рис. 4. Схематизация моделируемой области в плане
1 – линии задания граничных условий I рода; 2 – линии задания граничных условий III рода; 3 – область задания источника ртутного загрязнения подземных вод; 4 – граница территории промзоны; 5 – гидроизогипсы, цифры – абсолютные отметки уровня грунтовых вод, м; 6 – линии схематических разрезов.
В разрезе моделируемая область была схематизирована в виде 5-ти слоев с различными фильтрационными и миграционными параметрами (см. рис. 5).
Рис. 5. Схематизация моделируемой области в разрезе
КГ – горизонтальный коэффициент фильтрации, м/сут; КВ – вертикальный коэффициент фильтрации, м/сут; m - коэффициент гравитационной водоотдачи, безразмерная величина; m* – коэффициент упругой водоотдачи, 1/м; n – пористость, безразмерная величина; rВ – плотность породы, кг/м3; SP1 – первая сорбционная константа, безразмерная величина.
Границы слоев выделены с учетом особенностей литологического строения моделируемой области (см. рис. 6-7). Изображение сеточной аппроксимации моделируемой области в разрезе показано на рис. 5. Количество шагов сети по вертикали составляет 40. Питание подземных вод в естественных, условно ненарушенных условиях (до 1954 г.) происходило за счет инфильтрации атмосферных осадков и притока по внешним границам. Разгрузка осуществлялась путем оттока по внешним границам и в ручей Пляховый. С 1954 г. после пуска в эксплуатацию завода “Радикал” в результате потерь из коммуникаций возник дополнительный источник пополнения запасов подземных вод, схематизированный на модели как дополнительное площадное питание. С 1996 г. с остановкой завода дополнительное питание на модели было выключено. Предполагалось, что с 1954 г. вследствие различных причин (аварии, потери технологического раствора, содержащего ртуть и т.п.) начинается загрязнение подземных вод ртутью. Основной источник ртути расположен под корпусами 1, 2, 3, 88, 102, 105, 140, 140а. На модели он был схематизирован как граничное условие I рода (область, для которой задавалась концентрация ртути в подземной воде). Предполагалось, что концентрация ртути в источнике с 1954 г. по 1962 г. составила 3 мг/л, затем в течение 25 лет держалась на уровне 2 мг/л, а с 1996 г. в связи с остановкой производства – 1 мг/л. График изменения концентрации ртути в источнике, заданный на модели, приведен на рис. 8.
Рис. 6. Геолого-гидрогеологический разрез по линии II-II /2/
Рис. 7. Геолого-гидрогеологический разрез по линии VI-VI /2/
Рис. 8. График изменения концентрации ртути в источнике, заданный на модели
Концентрация ртути в источнике в 2002 г. задана по фактическим данным /2/. Концентрация ртути на начальный момент моделирования (1953 г.) подбиралась в процессе калибровки модели (см. ниже). Считалось, что источник ртути расположен в верхней части разреза, у поверхности грунтовых вод. Модель имитировала конвективный перенос ртути. Предполагалось, что в третьем от поверхности земли слое (см. рис. 4), сложенном преимущественно пылеватыми песками, происходит процесс сорбции ртути. Значение сорбционной константы подбиралось в процессе калибровки модели.
Краткая характеристика системы моделирования GMS 3.1 Для создания модели была выбрана система моделирования Groundwater modeling system, GMS 3.1, которая ранее в 2000-2001 гг. была успешно использована для моделирования ртутного загрязнения подземных вод Северной промзоны г. Павлодара в Казахстане /9-11/ в рамках международного проекта ICA2-CT-2000-10029 "Развитие экономически эффективных методов снижения опасности от загрязнения тяжелыми металлами в индустриальных центрах на примере исследования ртутного загрязнения в Павлодаре" ("Toxicmanagement"), финансируемого Программой ИНКО-2 Европейского союза. Модель сделала возможным понять закономерности формирования подземного стока в индустриальной зоне и его изменения в процессе развития г. Павлодара, а также предсказать образование шлейфа загрязненных ртутью подземных вод, имеющего ширину 250 м и распространившегося от источника загрязнения на 2500 м на глубине 5-18 м. Тридцатилетние прогнозы распространения шлейфа загрязнения в зависимости от техногенного изменения гидрогеологических условий в Северной промзоне позволили разработать относительно недорогие технические решения для минимизации риска от ртутного загрязнения населению и окружающей среде. GMS 3.1 была разработана Modeling Research Laboratory of Brigham Young University, USA /8/. Она является одной из наиболее совершенных систем моделирования гидрогеологических процессов, имеющей широкие функциональные возможности. Назначение и состав комплекса моделирования Система GMS 3.1 предназначена для моделирования движения подземных вод в зонах полного и неполного насыщения, моделирования переноса растворенных в воде компонентов в зонах полного и неполного насыщения, построения линий токов и т.п. Комплекс включает в себя также средства калибровки модели и визуализации результатов моделирования, инструменты для создания триангуляционной нерегулярной сети, конструирования трехмерных моделей стратиграфии и некоторые другие компоненты. Полная версия системы содержит графический пользовательский интерфейс и набор программ - MODFLOW, MT3DMS, RT3D, SEAM3D, SEEP2D, FEMWATER, UTCHEM, NUFT, PEST, MODPATH. Назначение программ приведено в Таблице 1.
Таблица 1 - Список программ системы GMS 3.1 и их назначение
Графический интерфейс поделен на 10 модулей – TIN, Borehole, Solid, 2D Mesh, 2D Grid, 2D Scatter Point, 3D Mesh, 3D Grid, 3D Scatter Point, Map. В Таблице 2 приводится список модулей и их основное назначение.
Таблица 2 - Список модулей системы GMS 3.1 и их назначение
При проведении работ по моделированию распространения ртутного загрязнения подземных вод в районе OАО «Радикал» были использованы программы и модули системы GMS 3.1, отмеченные в таблицах 1 и 2 желтым цветом.
Создание модели, методика моделирования и результаты калибровки модели Моделирование выполнялось в несколько этапов: · cхематизация гидрогеологических условий и постановка задачи (см. выше) · создание модели средствами GMS · калибровка модели · решение прогнозных задач · оформление и анализ результатов. Целью калибровки являлось доказательство адекватности модели природным гидрогеологическим условиям. Калибровка включала в себя решение обратной стационарной гидродинамической задачи, обратной нестационарной гидродинамической задачи, обратной задачи транспорта ртути подземными водами. При решении обратной стационарной гидродинамической задачи воспроизводились условия, существовавшие на ненарушенный период (на 1953 г.). На модели рассчитывалось положение уровня подземных вод на этот период и сравнивалось с фактически уровнями. Предполагалось, что в 1953 г. уровни подземных вод примерно соответствовали уровням, полученным по результатам исследований в 2002 г. /2/. При многократном решении задачи подбиралось инфильтрационное питание подземных вод, и уточнялись значения коэффициентов фильтрации водовмещающих пород, а также гидравлическое сопротивление донных отложений ручья Пляховый. Критерием правильности подбора являлось совпадение уровней, полученных на модели, с фактически замеренными по скважинам. Кроме этого подобранные значения коэффициентов фильтрации не должны были противоречить результатам опытно-фильтрационных работ с учетом точности опытных данных. Рассчитанные на модели уровни подземных вод отличаются от фактически замеренных не более чем на 10-20 см. Следовательно, можно считать, что обратная стационарная задача была решена успешно. При решении обратной нестационарной гидродинамической задачи на модели воспроизводилось изменение положения уровенной поверхности подземных вод с 1953 г. по 2002 г. С 1953 г. по 1996 г. в районе корпусов 1, 2, 3, 88, 102, 105, 140, 140а на модели был включен дополнительный источник питания подземных вод, имитирующий потери воды из коммуникаций. Факт образования купола на поверхности подземных вод в результате потерь зафиксирован в /5/. При решении обратной нестационарной гидродинамической задачи на модели подбиралась величина потерь из коммуникаций. С 1996 г. дополнительный источник питания подземных вод в районе цехов 1, 2, 3, 88, 102, 105, 140, 140а был выключен. При решении обратной задачи транспорта ртути на модели воспроизводилось перемещение ореола ртутного загрязнения подземных вод с 1953 г. по 2002 г. Подбирались концентрация ртути в источнике, а также сорбционная константа. Результат решения показан на рис. 9. Видно, что положение ореола ртутного загрязнения подземных вод, полученное по результатам моделирования, достаточно хорошо совпадает с фактическими данными. Таким образом, можно сделать вывод, что калибровка модели проведена успешно.
На откалиброванной модели были решены несколько вариантов прогнозных задач сроком на 50 лет. Первый вариант прогноза предусматривал сохранение источника загрязнения подземных вод ртутью в районе корпусов 1, 2, 3, 88, 102, 105, 140, 140а в верхней части разреза на весь прогнозный период. Считалось, что концентрация ртути в источнике останется на уровне 2002 г., т.е. порядка 1мг/л. Результаты моделирования показаны на рис. 10-15. Второй вариант прогноза предусматривал полную локализацию (например, за счет полного извлечения загрязненных ртутью грунтов и строительных конструкций) источника загрязнения подземных вод ртутью в районе корпусов 1, 2, 3, 88, 102, 105, 140, 140а в верхней части разреза на весь прогнозный период. Результаты моделирования приведены на рис. 16-21.
Анализ результатов моделирования Как видно на рис. 11-15 и рис. 17-21, концентрация ртути в подземных водах с глубиной существенно изменяется. Поэтому прогнозные карты распространения ореола ртутного загрязнения подземных вод (см. рис. 10 и рис. 16) были построены для глубины примерно 12 м от поверхности земли, что в основном соответствует максимальной площади распространения ореола. По первому варианту к концу прогнозного периода площадь ореола загрязнения подземных вод незначительно уменьшится. Ореол переместится на запад и юго-запад на расстояние до 250-300 м (см. рис. 10). Уменьшение ореола связано в основном с выключением источника питания подземных вод в районе корпусов 1, 2, 3, 88, 102, 105, 140, 140а. По второму варианту, предусматривающему полную локализацию источника в верхней части разреза, к концу прогнозного периода ореол загрязнения подземных вод ртутью также переместится на запад и юго-запад на расстояние до 250-300 м (см. рис. 16). В разрезе в районе корпусов 1, 2, 3, 88, 102, 105, 140, 140а к 2055г. верхняя граница ореола опустится на глубину до 4-6 м (см. рис. 17-21). Связано это с локализацией источника загрязнения подземных вод ртутью. Анализ результатов моделирования позволяет утверждать, что ореол ртутного загрязнения подземных вод в течение ближайших 50 лет не достигнет реки Днепр (см. рис. 22). Вместе с тем, необходимо учесть, что даже в случае полной локализации источника под корпусами 1, 2, 3, 88, 102, 105, 140, 140а ртуть в подземных водах может находиться длительное время. Поэтому необходимо категорически запретить использование подземных вод верхнечетвертичных и эоценовых отложений для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения в пределах распространения прогнозного ореола ртутного загрязнения и двухкилометровой зоны вокруг него Интенсивный водоотбор из верхнечетвертичных и эоценовых отложений может также изменить конфигурацию ореола загрязнения подземных вод. Распространение ореола ртутного загрязнения подземных вод на востоке и юге ограничивается ручьем Пляховый, в который осуществляется разгрузка горизонта грунтовых вод. Вместе с подземными водами в ручей Пляховый возможно попадание и содержащейся в них ртути. Выполненные расчеты, в основе которых лежат результаты моделирования и данные по расходу воды в ручье Пляховый /1/ показывают, что концентрация ртути в водах ручья Пляховый не будет превышать ПДКв. Но при проектировании системы мониторинга необходимо обязательно предусмотреть регулярное опробование вод ручья Пляховый на содержание в них ртути.
Рис. 9. Схематическая карта ртутного загрязнения подземных вод
Рис.10. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ» (первый вариант прогноза)
Рис. 11. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ». Разрез по линии C – D (первый вариант прогноза по состоянию на 2010 г.)
Рис. 12. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ». Разрез по линии C – D (первый вариант прогноза по состоянию на 2015 г.)
Рис. 13. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ». Разрез по линии C – D (первый вариант прогноза по состоянию на 2025 г.)
Рис. 14. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ». Разрез по линии C – D (первый вариант прогноза по состоянию на 2035 г.)
Рис. 15. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ». Разрез по линии C – D (первый вариант прогноза по состоянию на 2055 г.)
Рис.16. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ» (второй вариант прогноза)
Рис. 17. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ». Разрез по линии C – D (второй вариант прогноза по состоянию на 2010 г.)
Рис. 18. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ». Разрез по линии C – D (второй вариант прогноза по состоянию на 2015 г.)
Рис. 19. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ». Разрез по линии C – D (второй вариант прогноза по состоянию на 2025 г.)
Рис. 20. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ». Разрез по линии C – D (второй вариант прогноза по состоянию на 2035 г.)
Рис. 21. Результаты моделирования ртутного загрязнения подземных вод в районе ОАО «РАДИКАЛ». Разрез по линии C – D (второй вариант прогноза по состоянию на 2055 г.)
Рис. 22. Схематическая карта загрязнения подземных вод ртутью по результатам моделирования (по состоянию на 2055 г.)
Наличие ртутного загрязнения в районе ОАО «Радикал», и особенно, по периметру ореола загрязнения, требует создания долговременной сети наблюдательных скважин, имеющих различные интервалы отбора проб воды в пределах первого от поверхности водоносного горизонта, а также организацию систематических сезонных наблюдений за уровнем подземных вод в трех верхних водоносных горизонтах и концентрацией в них ртути. Эту работу должна выполнять специализированная мониторинговая лаборатория, имеющая чувствительные анализаторы ртути (ААС или атомно-флюорисцентный спектрофотометр, АФС), позволяющие определять ртуть в воде до уровня 0,0001 – 0,0005 мг/л, и располагающая возможностью работать с современными методиками отбора проб подземных и поверхностных вод и их анализа.
1. Сформировавшаяся на территории ОАО «Радикал» ртутная геохимическая аномалия поверхностных грунтов является источником вторичного загрязнения парами ртути атмосферы и растворимыми и подвижными формами ртути подземных вод. Из-за имевших место значительных технологических потерь волы в цехах хлорного производства, а также особенностей гидрогеологических условий в районе загрязнения основной поток загрязненных ртутью подземных вод был направлен вертикально вниз и, возможно, достиг регионального водоупора. Рассеивание этого потока и циркуляция подземных вод в пределах первого от поверхности земли водоносного горизонта образовала ореол загрязнения подземных вод ртутью, распространение которого в южном и восточном направлениях ограничено ручьем Пляховый. 2. Анализ результатов моделирования позволяет утверждать, что ореол ртутного загрязнения подземных вод в течение ближайших 50 лет не достигнет реки Днепр. 3. Вместе с тем даже в случае полной локализации основного источника ртутного загрязнения подземных вод ореол загрязненных ртутью подземных вод может сохраняться длительное время в своих современных границах, в связи с чем требуется создание модели ртутного загрязнения подземных вод, имеющей более высокую достоверность в деталях интерпретации данных и прогноза, необходимо создать также сеть мониторинга ртутного загрязнения подземных вод, которая позволит собрать базу гидрогеологических данных о ртутном загрязнении, обладающих необходимой точностью, достоверностью и полнотой.
1. Л.Е.Постолов. Загрязнение ртутью промплощадки ОАО «Радикал» в г. Киеве и технические решения по заключительной демеркуризации выведенного из эксплуатации производства хлора и каустической соды на ОАО «Радикал». Еврохим, Киев, 2004, 4 с. 2. О.П.Нiкiташ, В.Л.Приходько. Оцiнка впливу ртутного забруднення пiдземних вод територii заводу «Радикал» на питнi пiдземнi води м. Києва (за договором №3д 8/240600/10 вiд 25.12.2001 р.). Кн.1. Державне регiональне геологiчне пiдприємство «Пiвнiчгеологiя», комлексна гiдрогеологiчна партiя, Київ, 2002, 105 с. 3. Ю.А.Богданов, Ю.С.Юраков. Экспертная оценка загрязненности ртутью промплощадки ОАО «Радикал» в г. Киеве. АО «Научно-технологический институт транскрипции, трансляции и репликации», Харьков, 2002, 31 с. 4. В.С.Металiдi, О.П.Нiкiташ. Пiдготовка гiдрогеологiчних матерiалiв для створення математичноi моделi мiграцiї ртутного забруднення в районi заводу «Радикал» в м. Києвi. (за договором №68/05 від 05.09.2005 р). Державне регiональне геологiчне пiдприємство «Пiвнiчгеологiя», комлексна гiдрогеологiчна партiя, Київ, 2005, 27 с. 5. А.В.Шах, В.Б.Вавровский, А.М.Марченко. Отчет о результатах работ по определению загрязнения ртутью промплощадки Киевского завода химикатов. Договор 273. Украинский государственный институт инженерно-геодезических изысканий и сьемок, Киев, 1992, 80 с. 6. Н.П.Прядун, Л.П.Ковалева. Результаты эколого-геохимического обследования территории ОАО «Радикал». Державне геологiчне пiдприємство «ПИВНIЧУКРГЕОЛОГIЯ», Київ, 1996, 22 с. 7. Б.Ф.Фiлiмонов. Звiт (заключний) по договору №5/2002 вiд 30.01.2002 року «Обстеження територiй та цехiв ВАТ «Радикал», аналiз залишкiв екологiчно-небезпечних речовин, складання мапи iх розповсюдження та розробка технiчних рiшень по знешкодженню забруднень». ВАТ Київський науково-дослiдний iнститут синтезу та екологii «СИНТЕКО» з дослiдним заводом, Київ, 2002, 138 с. 8. Groundwater modeling system. Version 3.1 Tutorial manual. Environmental Modeling Research Laboratory of Brigham Young University. USA. 2000. 9. Т.В.Тантон, В.В.Веселов, М.А.Илющенко, В.Ю.Паничкин. Оценка уровня риска, вызванного ртутным загрязнением Cеверной промышленной зоны города Павлодара. Доклады Национальной Академии наук Республики Казахстан. №4, 2003, С.78-81. 10. В.Ю.Паничкин. Геоинформационно-математическое моделирование гидрогеологических систем Казахстана. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Алматы, 2004, 48 с. 11. М.А.Илющенко, Л.В.Кузьменко, Е.В.Лапшин, Р.И.Камберов. Управление ртутным загрязнением и его мониторинг в городе Павлодаре, Республика Казахстан. 2005, 62 c. http://Hg-Pavlodar.narod.ru |
