Розділ 2
забруднення поверхневих і підземних вод та МІГРАЦІЯ ЗАБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН в
масивах порід
2.1.Динаміка стану забруднення грунтів
Поверхневі шари землі являють собою зону безпосереднього контакту двох
середовищ: геологічного і атмосферного. При цьому повітряний басейн поряд з
поверхневим стоком атмосферних опадів є джерелом забруднення поверхні грунтів і
розповсюдженням його уздовж площі.
Частина геологічного середовища, яка знаходиться у трьохфазовому стані (тверда
і рідка фази, повітря) визначається як зона аерації. Потужність зони аерації в
залежності від району і цілого ряду інших обставин змінюється в досить широких
межах: від десятків метрів до нульових позначок (заболочення, ставки, річкові
долин і т.п.). Слід зазначити, що переважаючу частину площі займає зона аерації
в її традиційному розумінні. Відвали шахтних порід також можна віднести до
специфічної, техногенної зони аерації.
Для більшості районів з відносно невеликим антропогенним впливом стан зони
аерації можливо вважати квазі-врівноваженим в даних кліматичних умовах. Більш
точніше цей стан можна визначити як повільний рух в якомусь одному напрямку.
Наприклад, накопичення чи змив гумусу з грунтів, поступове збільшення чи
зменшення вмісту важких металів і т.д. З урахуванням того, що такі зміни
відбуваються повільно, а антропогенна діяльність не виходить за межі звичайного
господарювання, вміст всіх компонентів і елементів в грунтах можна вважати
фоновим, базовим. Ця, логічно правильна теза для більшості територій активного
землекористування, починаючи з двадцятих років минулого сторіччя, має вразливі
місця. Використання машинної обробки полів, застосування добрив, а також
меліорації і іригації різної інтенсивності створили новий фон, який
відрізняється від природного. Відсутність режимних спостережень не дозволяє
навіть орієнтовно відновити початковий стан зони аерації і грунтів. В зв’язку з
цим показник фонового стану системи може обмежено використовуватись при оцінках
впливу виробництва. При цьому потрібні спостереження, в період, що передував
впливу на довкілля нового навантаження. Також – можлива закладка системи
моніторингу до початку діяльності того чи іншого виробництва. Зрозуміло, що в
обох випадках термін “фон” має відносний характер.
Найбільш об’єктивним в промислово розвинених районах є визначення забруднення
по співвідношенню з гранично допустимою концентрацією (ГДК). Правда, слід
зауважити, що більшість дослідників і нормативних документів апріорно приймають
концепцію: фон завжди нижче ГДК. Відомо, що в багатьох районах з чисто
еколого-гідрогеологічних обставин фон може бути вищим за ГДК (наприклад, в
зонах розвантаження глибинних високо мінералізованих вод в приповерхневі шари
геологічного середовища).
При визначені рівня забруднення грунтів для кожного окремого елементу існує
чітко сформована система коефіцієнтів [9, 34, 64]. Прикладом цього в таблиці
2.1 приводяться дані градації забруднення грунтів важкими металами в валовій
формі згідно ВСН 33-5.5-01-97 [9].
Таблиця 2.1
Критерії оцінки забруднення грунтів (ВСН 33-5,5-01-97)
Основні показники забруднення
Забруднення (мг/кг, г/т)
Незаб-руднені
Слабозаб-руднені
Середньо-
Забруднені
Сильнозаб-руднені
Дуже сильно-забруднені
Фон
Фон-ГДК
1-3 ГДК
3-10 ГДК
Більше 10 ГДК
Миш’як (As)
до 2,0
2,0-3,0
3,0-6,0
Більше 6,0
Ртуть (Hg)
до 2,1
2,1-3,3
3,3-6,3
-Ш- 6,3
Свинець (Pb)
12,0
12,0-30,0
30,0-45,0
45,0-90,0
-Ш- 90,0
Сірка (S)
до 160,0
160-480
480-1600
-Ш- 1600
Ванадій (V)
до 150
150-450
450-1500
-Ш- 1500
Марганець (Mn)
до 1500
1500-4500
4500-15000
-Ш- 15000
Хром (Cr+3)
до 100
100-300
300-1000
-Ш- 1000
Хром (Cr+6)
до 0,05
0,05-0,15
0,15-0,50
-Ш- 0,50
Сурма (Sb)
до 4,5
4,5-13,5
13,5-45,0
-Ш- 45,0
Нікель (Ni)
до 85
85-120
120-250
-Ш- 250
Мідь (Cu)
до 55
55-80
80-160
-Ш- 160
З таблиці видно, що до дуже забруднених відносяться грунти з вмістом металу,
який перевищує 10,0 ГДК по окремому елементу [9].
Більш пізнішими рекомендаціями Міністерства охорони здоров’я була прийнята інша
класифікація [64] ступенів забруднення грунтів, яка приведена в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2
Визначення рівня забруднення грунтів
Рівень забруднення грунтів
Величина забруднення
(по відношенню до фону)
Допустима
Помірно небезпечна
2-4
Небезпечна
4-16
Надзвичайно небезпечна
Більше 16
Якщо вважати, що рівень фону часто близький до ГДК, то ці рекомендації більш
“лояльно” відносяться до рівнів забруднення довкілля.
Значний інтерес викликає сумарне забруднення комплексом важких (токсичних)
металів. Але в цьому випадку також спостерігаються прямо протилежні підходи.
Так ДГП “Західукргеологія” використовують [94] варіант прямої сумації по
залежності:
, мг/кг (2.1)
де Zc – показник сумарного забруднення;
Сфі – вміст в грунтах і-го елементу;
СГДКі – ГДК і-го елементу;
n – кількість елементів, для яких ведеться розрахунок.
Міністерство охорони здоров’я в 1987р. рекомендувало [34] вести розрахунки по
іншій залежності:
, мг/кг (2.2)
Розраховуючи показник сумарної забрудненості по формулі (2.2) при невисоких
рівнях забруднення, які не перевищують в 3-4 рази ГДК, можна отримати досить
нормальні висновки по екологічному стану регіону, але при розрахунках по
залежності (2.1) великої кількості елементів з вмістом близьким до ГДК та з
деякими його перевищеннями, висновок по екологічному стану у всіх випадках буде
загрозливим. В цьому напрямку цікавою є пропозиція [64] не враховувати в
оцінках елементи, вміст яких не перевищує ГДК.
Раніше рекомендаціями [64] пропонується відповідно до таблиці 2.2 загальну
забрудненість грунтів розраховувати по залежності, яку доцільно трансформув
- Киев+380960830922